тиристорний світлодіод

Твердотільні джерела світла впевнено лідирують на сьогоднішній день практично у всіх областях оптоелектроніки. Крім світлодіодів, що застосовуються для індикації та освітлення, існують і спеціалізовані види для додатків, в яких потрібне забезпечення якихось особливих параметрів. Одним з таких вузькоспеціалізованих пристроїв є тиристорний світлодіод.

інфрачервоні світлодіоди

Світлодіоди, що випромінюють електромагнітні хвилі в інфрачервоному спектральному діапазоні, використовуються для різних застосувань, починаючи від пультів управління побутовими пристроями та закінчуючи приладами для оптичної спектроскопії газів і рідин. В останньому випадку пред'являються особливо жорсткі вимоги по діапазону довжин хвиль, а також по світловий потужності випромінювання.

Щоб збільшити потужності в середню діапазоні інфрачервоних довжини хвиль Фізико-технічний інститут ім. А.Ф. Іоффе був розроблений спеціальний напівпровідниковий прилад - інфрачервоний світлодіод на основі тиристорної структури.

Пристрій і принцип роботи

Як правило, в основі світлодіодів закладена диодная структура, тобто структура з одним p-n-переходом. Найбільш поширеними матеріалами, які застосовуються для виготовлення таких світлодіодів, є арсеніди галію, алюмінію та індію. Однак напівпровідникові прилади такого типу, що випромінюють в діапазоні 1,6-2,5 мкм мають недостатню потужність для застосування в оптичній спектроскопії. Збільшити її практично в два рази можна шляхом застосування тиристорної структури. У загальному випадку, тиристором називається ключовою напівпровідниковий елемент, який має три p-n-переходу (див. Малюнок).

При подачі на анод позитивної напруги 1-й і 3-й перехід отримують пряме зміщення і відкриваються, а 2-й виявляється замкнений. Однак при подальшому збільшенні різниці потенціалів між анодом і катодом настає момент, коли потенційний бар'єр 2-го переходу компенсується за рахунок накопиченого з двох сторін заряду дірок і електронів. Опір тиристора різко зменшується, струм зростає. Створюються оптимальні умови для випромінювальної рекомбінації в цій граничної області.

У порівнянні з діодним структурою, тиристорна дозволяє працювати на великих токах і значно збільшити ефективність твердотільних джерел світла в ІЧ-області спектра.