• Главная
  • rss-лента сайта solo-project.com


Тиристорный светодиод

Светодиод с тиристорной структурой стал предметом анекдота, который гуляет по Интернету. Создаётся впечатление, что указанное устройство фантастично и с реальностью имеет мало общего.

Теоретические основы

Светодиод в стандартном исполнении представляет собой прибор с одним pn-переходом лежащего в основе полупроводника. Электромагнитное излучение различных спектров, в том числе и видимого, возникает при рекомбинации электронов и так называемых дырок во время течения тока в прямом направлении через pn-переход. Цвет излучаемого светодиодом света зависит от материала полупроводника.пример1
 

Тиристор это тоже полупроводниковый прибор, но со структурой переходов p-n-p-n. Если в светодиодах имеется один pn-переход, то в тиристорах их три. Технический смысл тиристорных устройств заключается в контроле поступления тока в узлы электрической цепи: триодные тиристоры пропускают ток только при поступлении на их управляющий вывод соответствующего сигнала. В отсутствие управляющего сигнала тиристоры препятствуют прохождению электрического тока. Существуют также двухконтактные тиристоры, называемый диодными или динисторами. В них pn-переход открывается только при достижении током определённого напряжения, а в ином случае он закрыт и представляет преграду для течения тока.

Может не представляться возможным совмещение тиристора и светодиода в одно излучающее устройство, однако группа учёных Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе ведёт разработки такого прибора. Некоторые их результаты были опубликованы в журнале «Физика и техника полупроводников» в 2007 году.

Особенности изучаемой тиристорной структуры

Тиристорный светодиод имеет особую структуру. Полупроводник n-p-n-p имеет в своём составе галлий, сурьму, индий, мышьяк и алюминий. В определённой n-области происходит активное излучение, максимум которого достигается с образованием волны длиной 1,95 микрометров. Учёные утверждают, что именно тиристорная структура является причиной увеличения оптической мощности созданного ими электрорадиоэлемента по сравнению с диодным устройством, производящим излучение волн в том же диапазоне. Важным результатом исследований свойств нового светодиода стало открытие соответствия его вольт-амперной характеристики тиристорной.

пример2Применяя технологию изготовления тиристорных светодиодов, учёные хотят создать ИК-светодиоды с более эффективными излучающими характеристиками. В настоящий момент в светодиодах спектра 1,6–5,0 микрометров одной из основных проблем снижения излучения является утёчка дырок из активной области. В новом устройстве, как отмечается в статье, созданы оптимальные условия , необходимые для рекомбинации с излучением.

Другой особенностью светодиода с тиристорной структурой является возможность его работы в условиях больших токов, что является важным для использования во многих видах техники.

Регулирование режима работы СИДа тиристором

Сегодня работа системы светодиод – тиристор осуществляется в совсем другом виде, чем в лаборатории учёных. Для изменения параметров работы осветительных приборов со светоизлучающими диодами используются устройства-диммеры, в которых используются тиристоры, динисторы, симисторы. Диммеры соединяются с регулируемыми нагрузками последовательно и позволяют плавно изменять яркость свечения светодиодов за счёт изменения мощности цепи.

Таким образом, светодиод с тиристорной структурой не фантастика, а реальное достижение науки. Эффект использования pn-перехода именно тиристорной структуры позволил увеличить оптическую мощность устройства, что может быть важным при разработке новых устройств.


Для работы многих электроприборов нужны источники постоянного тока, но гальванические элементы не всегда доступны ввиду их свойства прекращать со временем выработку электроэнергии и необходимости н

читать далее

Выпрямление переменного электрического тока необходимо для корректной работы цепей постоянного тока и сохранения составляющих

читать далее

Шоттки диод – это диод, который является полупроводниковым с небольшим падением напряжения во время включения. Диод был назван именем физика Вальтера Шоттки.

читать далее