довище. При віведенні випромінювання з актівної (віпромінюючої) області світлодіоді мают місце Втрати ЕНЕРГІЇ (рис. 4.11).
Втрати на самопоглінання (Промені 1 на рис. 4.11). При поглінанні напівпровідніком фотонів їх енергія может буті передана Електрон валентної зони з ПЕРЕКЛАД ціх електронів в зону провідності. Можливо поглінання ЕНЕРГІЇ фотонів вільнімі Електрон зони провідності або діркамі валентної зони. При цьом енергія фотонів вітрачається такоже на переклад носіїв на більш Високі для них енергетичні Рівні, но в межах відповідної дозволеної зони. Можливо домішкові поглінання фотонів, при якому їх енергія идет на Порушення домішковіх рівнів. Крім того, в напівпровідніках может відбуватіся поглінання фотонів крісталічною решіткою, поглінання з переходом електронів з акцепторного на донорно енергетичний рівень и деякі Інші види поглінання.
Малюнок 4.11 - Втрати при віводі оптичного випромінювання з актівної області
Втрати на ПОВНЕ Внутрішнє віддзеркалення (Промені 2 на рис. 4.11). При падінні випромінювання на межу розділу оптично більш щільною 'середовища (напівпровіднік) з оптично Менш щільною (повітря) для части випромінювання віконується Умова полного внутрішнього відображення. Ця частина випромінювання, відбівшісь всередину кристала, в кінцевому Рахунку, втрачається за рахунок самопоглінання.
Повне Внутрішнє віддзеркалення может сильно обмежуваті Зовнішній квантової вихід світлодіод. Цей ефект особливо Яскрава вираженість в напівпровідніках з пряму переходами, де почти все випромінювання, зізналася ПОВНЕ Внутрішнє віддзеркалення, поглінається. У напівпровідніках з непрямими переходами Внутрішнє поглінання набагато слабкіше І, отже, випромінювання має більшу ймовірність дійті до будь-якої поверхні кристала діода. Втрати при проходженні світла Всередині діоднім Структури примерно пропорційні V/Sx0, де x0 - Глибина поглінання, V - об'єм, S - площа повної поверхні кристала світлодіод.
Втрати в напівпровідніках обох тіпів обумовлені скроню Показники заломлених матеріалів, вікорістовуваніх для світлодіод (n? 3.3-3.8), и зростають при зменшенні ширини забороненої зони. Випромінювання, падаюче на поверхню під кутом 0, перевіщує Критичний кут, зазнає ПОВНЕ Внутрішнє віддзеркалення. Випромінювання, падаюче під кутом, меншим критичного, такоже частково відбівається від непросвітленої поверхні. Це френелевскіе Втрати. Если на поверхню напівпровідніка нанести діелектрічну плівку з відповіднімі значеннями товщини та сертифіката № заломлених, то вона буде надаваті просвітлююче дію и коефіцієнт пропускання збільшіться; Критичний кут при цьом: практичніше не змінюється. Втрати на протилежних и торцеве випромінювання (Промені 3 і 4 на рис 4.11). Генерація в актівній області напівпровідніка спонтанна и характерізується тім, что Промені спрямовані равновероятно на всі боки. Промені 3, что пошірюються убік емітера, швидко поглінаються. Активна область нерідко злегка відрізняється значеннями сертифіката № заломлених від сусідніх областей. Тому Промені 4 внаслідок багаторазове відбіттів фокусуються вздовж актівної області, так что інтенсівність торцевогоIізлученія вищє, чем в других Напрямки виходим світла з кристала. Кількісно ефективність Виведення оптичного випромінювання з світлодіодів характерізується коефіцієнтом Виведення зопт и візначається відношенням потужності випромінювання, что виходе з світлодіодів, до потужності випромінювання, что генерується Всередині кристалу:
з опт=P изл P ген. (4.2)
Таким чином, Зовнішній квантової вихід зопт - це Інтегральний Показник випромінювальної здібності світлодіод, Який враховує ефективність інжекції г, електролюмінесценції зе и Виведення випромінювання зопт у створенні оптичного випромінювання. Інакше, Зовнішній квантової вихід з. візначається відношенням числа віпромінюваніх квантів до числа проходять за тією ж годину через світлодіод носіїв заряду:
з=N ф N е. (4.3)
світлодіод на Основі гетероструктур. Найкращі параметри випромінювання мают світлодіод, віготовлені на Основі гетероструктур (або гетеропереходів). Розглянемо основні Особливостігри гетероструктури більш докладно, тому что вона є базою для виготовлення багатьох тіпів оптоелектронних приладів.
Гетеропереходів назівають перехідній куля, что вінікає На межі двох Напівпровідників з різною шириною забороненої зони. Коженая з Напівпровідників, что утворюють гетероперехід, может мати однакове або різній тип електропровідності, І, відповідно, шкірні пара Напівпровідників может утворіті Чотири гетероструктури: p1-n2, n1-n2, n1-p2, p1-p2 Тут індекс 1 відносіться до напівпровідніка з широкою Заборонений зоною (шірококутного напівпровіднік), а індекс 2 - до напівпровідніка Із Вузька зоною (ву...
