Спектр излучения светодиода

Задача о теоретическом анализе формы спектра излучения (рис. 5а) полупроводника очень сложна, т.к. необходимо учитывать особенности взаимодействия электронов с примесями и фотонами. Для простого случая прямых переходов зона-зона (рис. 4а) задача расчета формы спектра значительно упрощается. Характерным для такого простого спектра является положение максимума в токе

,(5)

где – ширина запрещенной зоны.

Теория дает для ширины спектральной полосы на половину интенсивности

.(6)

Сравнительно резкий обрыв спектра со стороны малых энергий обусловлен собственным поглощением фотонов полупроводником (фотоны больших энергий полупроводник поглощает слабее).

Из рис. 5 видно, что, как и следовало ожидать, ширина спектральной полосы сравнима с величиной разброса энергий электронов по энергиям согласно распределения Ферми-Дирака.

В настоящей работе используется светодиод типа АЛ307 на основе полупроводника GaAlAs . Абсолютные значения внешнего квантового выхода r, этих диодов в полимерной герметизации следующие: типичное значение 1-2%, максимальное – 4%. Величина лежит в интервале 650 – 670 нм. Типичные значения прямого напряжения при токе 10 мА составляют 1,65 – 1,7 В, дифференциальное сопротивление на линейном участке прямой ветви составляет 0,7 – 1,2 Ом (это есть собственное омическое сопротивление материала полупроводника вместе с сопротивлением контактов). Полная спектральная мощность излучения составляет P_изл = 0,659 мВт при I_пр = 9 мА и U_пр = 1,56 В.