Свет из гетеропереходов — страница 6

  • Просмотров 1270
  • Скачиваний 26
  • Размер файла 154
    Кб

задается энергией квантов в узкой области спектра, фильтры им не нужны. На цветовой диаграмме показано, как из “чистых” цветов, расположенных на внешнем подковообразном контуре, можно получить любой смешанный. Центр диаграммы соответствует белому цвету, на краях отмечены кружки для разных диодов.   Цветовой график Международной комиссии по освещению. В центре - область белого цвета, пересекаемая дугой, соответствующей

цвету черного тела при разных температурах. Кружками отмечены цветовые координаты разных светодиодов. В ходе разработок светодиодов за последние десятилетия перечисленные выше сложные условия выполнялись последовательно для разных длин волн, и вот с какими результатами. Красные диоды на основе твердых растворов арсенидов галлия-алюминия AlxGa1-xAs достигли внешнего квантового выхода излучения e более 15%. Диоды из фосфида

галлия GaP, светящиеся желтовато-зеленым цветом, имеют e ~ 0.1%, но близость спектра излучения к максимуму чувствительности глаза (l= 555 нм) обеспечила им в 70-90-х годах широкое применение. КПД промышленных образцов красных, оранжево-желтых и желто-зеленых светодиодов на основе гетероструктур из твердых растворов InyAlxGa1–x–yP были доведены к концу 90-х годов до e = 25-55% [5]. Светодиоды в отличие от лазеров - источники спонтанного излучения,

их спектральные “линии” имеют заметную ширину: на уровне половины максимальной интенсивности она составляет 20-50 нм, что соответствует средней тепловой энергии электронов. А вот эффективные светодиоды для зеленовато-голубой, голубой, синей и фиолетовой частей спектра были созданы только в 90-е годы. Сделать их можно на основе полупроводников с большой шириной запрещенной зоны: карбида кремния SiC, соединений группы AIIBVI,

нитридов группы AIIIBV. У излучателей на основе ZnSe (AIIBVI) большой квантовый выход, но они недолговечны и имеют большое электрическое сопротивление. У карбид-кремниевых излучателей очень мал КПД, так как SiC - непрямозонный полупроводник. В последние годы был сделан настоящий прорыв в разработках голубых и зеленых светодиодов. В приборах на основе нитрида галлия и его твердых растворов GaN, InxGa1–xN, AlxGa1–xN внешний квантовый выход

увеличен до e = 9-16 % [8-10]. Светоотдача диодных излучателей из разных материалов для всех основных цветов превысила светоотдачу ламп накаливания. Диоды стали приборами и оптоэлектроники, и светотехники. Замечательный нитрид Нитрид галлия GaN, представитель группыAIIIBV, в отличие от кубических кристаллов GaAs, InP, AlAs кристаллизуется в гексагональной решетке типа вюрцита (постоянные решетки a = 3.18 А, с = 5.18 А) и имеет ширину запрещенной