Преобразовательные приборы. 
Электронная техника

Полупроводниковые источники излучения

Известно, что свободные носители могут рекомбинировать в полупроводнике либо с излучением фотона (кванта света — излучательная рекомбинация), либо с образованием фонона (кванта теплового возбуждения — безызлучательная рекомбинация (см. разд. 1.5)). Характер рекомбинации определяется структурой энергетических зон, между которыми происходит рекомбинация и которая рассмотрена в разделе 1.

Обычно рекомбинация происходит спонтанно и самопроизвольно и ее синхронизация, позволяет получить значительные мощности.

Следует отметить, что все излучающие полупроводниковые приборы характеризуются энергетическими и световыми параметрами. Излучение имеет определенный спектральный состав, который в функции от длины волны излучения определяется плотностью потока излучения.

причем полный лучистый поток при непрерывном спектре.

В световых величинах, за единицу (сила света — кандела) принимается сила света, испускаемая стандартной площадью абсолютно черного тела при температуре 2042 К. За единицу светового потока принимается Ф-люмен (лм) — поток, испускаемый силой в 1 канделу (кд) в телесный угол, равный 1 стерадиану (ср).

Полупроводниковыми источниками излучения служат в основном светоизлучающие диоды (СИД) и инжекционные лазеры (ИЛ), основные требования к которым: узкая спектральная полоса излучения (для СИД около 25 мм, для ИЛ 1—2 мм); высокая эффективность преобразования энергии возбуждения в энергию излучения; высокие направленность излучения, срок службы (10⁵—10⁶ часов), температурная и радиационная стойкость; быстродействие (10~⁹с); малогабаритность, совместимость с ИС, технологичность, экономичность.

Этим требованиям (кроме высокой эффективности и направленности излучения) вполне удовлетворяют светодиоды.

СИД — это источники излучения для линий связи со скоростью передачи информации до 200 Мбит/с. ИЛ по своим параметрам наиболее полно удовлетворяют большинству требований, предъявляемых к источникам излучения, и они могут обеспечивать безретрансляционную передачу данных на расстояния в сотни километров со скоростью, превышающей 10 Гбит/с.