dioda elektroluminescencyjna

dioda elektroluminescencyjna, ang. Light Emitting Diode (LED, DEL), dioda świecąca,

dioda półprzewodnikowa złączowa (ze złączem p–n), emitująca promieniowanie elektromagnetyczne w zakresie opt. (widzialnym lub bliskiej podczerwieni) w wyniku zamiany energii nośników prądu (elektronów, dziur) na energię promieniowania (fotonów) w procesie rekombinacji promienistej.

Emisja promieniowania następuje podczas przepływu prądu przez diodę elektroluminescencyjną zasilaną ze źródła zewn. i polaryzowaną w kierunku przewodzenia; nośniki prądu są wstrzykiwane przez złącze p-n (elektrony z obszaru n do p, dziury zaś z p do n), co prowadzi do ich rekombinacji, której towarzyszy emisja promieniowania.

Zarówno wartość światłości diody elektroluminescencyjnej, jak i mocy emitowanego przez nią promieniowania są wprost proporcjonalne do wartości natężenia prądu przewodzenia w szerokim zakresie jego zmian. Natomiast długość fali promieniowania, określająca barwę świecenia diody elektroluminescencyjnej, zależy od rodzaju materiału półprzewodnikowego (składu chem., domieszek). Diody elektroluminescencyjne wykonane z arsenku galu (GaAs) emitują promieniowanie w zakresie bliskiej podczerwieni. Emisję promieniowania w zakresie widzialnym uzyskuje się w diodach elektroluminescencyjnych wykonanych z odpowiednio domieszkowanego fosforku galu (GaP) lub materiałów półprzewodnikowych wieloskładnikowych (np. GaAsP, AlGaAs). Obecnie są szeroko dostępne diody elektroluminescencyjne emitujące promieniowanie o barwie czerwonej, pomarańczowej, żółtej, zielonej, a nawet niebieskiej, oraz w zakresie podczerwieni. Do najbardziej istotnych zalet diod elektroluminescencyjnych jako źródeł promieniowania należą: mały pobór prądu elektr., niskie napięcie zasilania, małe rozmiary, znaczna trwałość i niezawodność, duża luminancja oraz możliwość modulacji strumienia światła sygnałem o dużej częstotliwości.

Diody elektroluminescencyjne emitujące promieniowanie widzialne są stosowane przede wszystkim w urządzeniach służących do obrazowania informacji, a więc różnego rodzaju wyświetlaczach optoelektronicznych; diody elektroluminescencyjne emitujące promieniowanie w zakresie bliskiej podczerwieni, a więc niewidzialne dla oka ludzkiego, są natomiast wykorzystywane, najczęściej we współpracy z fotodetektorem (np. fotodiodą, fototranzystorem), gł. w układach automatyki przem., przetwornikach kodowych i in. Dioda elektroluminescencyjna sprzężona optycznie z fotodetektorem i umieszczona z nim we wspólnej obudowie stanowi odrębny element optoelektroniczny, tzw. transoptor.

Mirosław Rusek