Магистерская диссертация на тему: Теоретические основы работы светоизлучающих диодов. Светоизлучающиие диоды

Введение

Полупроводниковые светоизлучающие диоды (СИД) или светодиоды - это класс твердотельных приборов, в которых электрическая энергия непосредственно преобразуется в световую. В основе их действия лежит инжекционная электролюминесценция, эффективная в соединениях типа АIIIВV. Так же светодиоды решают задачу преобразования электрических сигналов в оптические, служат эффективными по КПД источниками света.

На сегодняшний день СИД активно применяются в различных областях: оптоэлектроника, системы отображения информации (как табло "бегущих" строк текста, так и достаточно качественных панелей вывода статичного и динамического изображений). Круг задач, при решении которых используются светодиоды, обусловлен высокой эффективностью преобразования электрической энергии в световую (15-20 лм/Вт, лампы накаливания - 10-15 лм/Вт), высокой яркостью и квантовым выходом (при небольшой площади СИД сила света по оси - 30-50 кд), высоким быстродействием (малая инерционность - порядка единиц наносекунд), характерным спектральным составом, возможностью модуляции излучения питанием, малым потреблением энергии (доли или единицы ватт), электробезопасностью (единицы вольт), надежностью, большим сроком службы (десятки тысяч часов), высокой устойчивостью к механическим и климатическим воздействиям.

Первые явления, связанные с появлением светодиодов, были обнаружены Лосевым О.В. в 1923 г. Активное развитие технологии изготовления СИД с различными параметрами продолжается и сегодня.

Кроме вышеперечисленных сфер СИД задействованы в освещении. Применение СИД для освещения обусловлено, как указывалось выше, высоким КПД преобразования энергии, надёжностью конструкции, хорошо развитой на сегодняшней день технологией изготовления СИД с различными параметрами свечения.

Как и практически любой источник излучения, СИД функционирует совместно с оптической системой, формирующей требуемую кривую силы света (КСС).

Огромный интерес, проявляемый к светоизлучающим диодам специалистами в области радиоэлектроники, отображения информации, оптоэлектроники, обусловлен их замечательными характеристиками: высокой эффективностью преобразования электрической энергии в световую, высоким быстродействием, малым потреблением энергии, надежностью, большим сроком службы, высокой устойчивостью к механическим и климатическим воздействиям.

Оглавление

- Введение

- Теоретические основы работы светоизлучающих диодов

- Светоизлучающиие диоды

- Области применения и требования к приборам

- Светоизлучающий кристалл

- Устройство светоизлучающих диодов

- Светоизлучающие диоды с управляемым цветом свечения

- Индикаторы состояния

- Индикаторы на светодиодах

- Полупроводниковые материалы, используемые в производстве светоизлучающих диодов

- Арсенид галлия

- Фосфид галлия

- Расчет и проектирование светодиода

- Основные параметры светодиода

- Расчет светодиода

- Расчет эффективности светодиода

- Расчет телесного угла

- Примерный расчет эффективности

- Уточненный расчет эффективности

- Расчет составляющих эффективности

- Расчет инжекции не основных носителей тока

- Расчёт светодиодного резистора ВЫВОДЫ

- Список литературы

Список литературы

1. В. И. Иванов, А. И. Аксенов, А. М. Юшин "Полупроводниковые оптоэлектронные приборы. / Справочник."- М.: Энергоатомиздат, 1984 г..

2. Коган Л.М. Дохман С.А. Технико-экономические вопросы применения светодиодов в качестве индикации и подсветки в системе отображения информации. - Светотехника, 1990 - 289с.

3. Коган Л.М. Полупроводниковые светоизлучающие диоды, М.1989г. - 415 с.

4. Воробьев В.Л., Гришин В.Н. Двухпереходные GaP-светодиоды с управляемым цветом свечения. - Электронная техника. 1977 г. - 368 с.

5. Федотов Я.А. Основы физики полупроводниковых приборов.М.: Советское радио 1969г. - 294 с.

6. Амосов В.И. Изергин А.П. Диодные источники красного излучения на GaP, полученном методом Чахральского. 1972г. - 183 с.

7. Нососв Ю.Р. Оптоэлектроника. Физические основы, приборы и устройства. М. 1978г. - 265 с.

8. Мадьяри Б. Элементы оптоэлектроники и фотоэлектрической автоматики. М. 1979г. - 315 с.

9. Ефимов И.Е., Горбунов Ю.И., Козырь И.Я. Микроэлектроника. Проектирование, виды микросхем, функциональная электроника. - М.: Высшая школа, 1987. - 416 с.

10. Ефимов И.Е., Козырь И.Я. Основы микроэлектроники. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1983. - 384 с.

11. Степаненко И.П. Основы микроэлектроники. - М.: Сов. радио, 1980. - 424 с.

12. Полупроводниковые приборы: транзисторы. Справочник. Под ред. Н. Н. Горюнова - М.: Энергоатомиздат, 1985г. - 904 с.

13. Ю П. Основы физики полупроводников /П. Ю, М. Кардона. Пер. с англ. И.И. Решиной. Под ред. Б.П. Захарчени. 3-е изд. М.: Физматлит, 2002. 560 с.

14. Федотов Я. А. Основы физики полупроводниковых приборов. М., "Советское радио", 1970. - 392 с.

15. Тейлор П. Расчет и проектирвание тиристоров: Пер с англ. - М.: Энергоатомиздат, 1990. 208с.

16. Гершунский Б.С. Основы электроники и микроэлектроники: Учебник. - 4-е изд., К.: Вища школа,1983 г . -384 с.