GaAsP va InGaAs asosida tayyorlangan yorug‘lik diodlarining
volt-amper xarakteristikalari

|
GaAsP va InGaAs asosida tayyorlangan yorug‘lik diodlarining
volt-amper xarakteristikalari
|
bet | 40/160 | Sana | 13.01.2024 | Hajmi | 1 Mb. | | #136728 |
Bog'liq Optik aloqa asoslari (N.Yusupov, R.Isayev)3.3-rasm. GaAsP va InGaAs asosida tayyorlangan yorug‘lik diodlarining
volt-amper xarakteristikalari
Yorug‘lik diodidan oqib o‘tadigan tok va lining nurlanish quvvati orasidagi bog‘lanishni ifodalovchi egri chiziq vatt-amper yoki yorqinlik xarakteristikasi deb ataladi. Bu xarakteristika yorug'lik diodini tafsivlovchi eng muhim xarakteristikalardan biri hisoblanadi. Uning odatiy ko'rinishi 3.4-rasmda ketirilgan.
Rasmdan kohinadiki, asbobdan oqib o‘tayotgan tokning ortishi bilan uning nurlanish quwati parabolik qonun bo'yicha ortadi. Bunda tok qiymatining 40—50 mA largacha ortishi nurlanish quwatining 50—60 mkW largacha ortishiga olib keladi.
Vatt-amper xarakteristikasini shartli ravishda uchta bo‘lak — nurlanish quwatining kichik qiymatlariga mos keluvchi nochiziqli boshlang‘ich birinchi bo‘lakdan, bu quwatning bir-ikki tartibga ortishiga mos keladigan, deyarli to‘g‘ri chiziqli ikkinchi bo'lakdan va nihoyat, nurlanish quwati to‘yinishga chiqadigan uchinchi bo‘lakdan iborat deb qarash mumkin.
Vatt-amper xarakteristikasini umumiy holda ko‘rsatkichli funksiya ko‘rinishidagi quyidagi munosabat orqali ifodalash mumkin:
87
www.ziyouz.com kutubxonasi
3.4-rasm. Yorug‘lik diodining vatt-amper xarakteristikasi
P=bln, (3.3)
bunda n = n ( j, Л, T, P), ya’ni tokning zichligi, nurlanish to‘lqin uzunligi, ishchi harorat va nurlanish quwatiga bog‘liq kattalik. Uy harorati sharoitida GaAs diodi uchun bu kattalikning son qiymati 1,2 * 1,3 oraliqda yotadi.
Yorug‘lik diodi vatt-amper xarakteristikasining chiziqli bo'lagirti quyidagi munosabat orqali ifodalash mumkin:
p=77chiq hv ( TVchkil/q), (3.4)
bunda 77chiq — nurlanishning chiqish jarayonidagi f.i.k., 7}jchki — yorug‘likning ichki (generatsiyalanish jarayonidagi) f.i.k., I/q — aktiv qatlamga vaqt birligida injeksiyalanadigan noasosiy zaryad tashuvchilarning soni.
Agar nurlanishli va nurlanishsiz rekombinatsiyaning yashash (ro‘y berish) vaqtini mos ravishda TnUri.r va TnUrisiz.r orqali belgilasak, yorug‘lik nurlanishining f.i.k. ni quyidagicha ifodalash mumkin:
88
www.ziyouz.com kutubxonasi
nurt.r- (1+ Tnurf./Tnurlsiz.r) (3-5)
Bu ifodadan ko‘rinadiki, rekombinatsiya ehtimolligi yashash vaqtiga teskari proporsional bo‘Igani uchun uning nurlanishsiz tashkil etuvchisinining ortishi yorug‘lik nurlanishi f.i.k.ning ka- mayishiga olib keladi.
77 chiq kattaligi generatsiyalanadigan nurlanishning aktiv qatlam- ning o‘zida yutilishi, uning kristall yon sirtlaridan Frenel qaytishi va to‘liq ichki qaytishi tufayli kamayishini ifodalaydi. P/hv kattaligi birlik vaqt ichida nurlanadigan fotonlar sonini ifodalagani uchun 7]chiq • 7]ichki ko‘paytma yorug‘lik diodining tashqi kvant samara- dorligini ko‘rsatadi.
Ushbu kattalikning son qiymati yuza sirti bo‘yicha nurlanadigan yorug‘lik diodlari uchun 3 % ni, yon sirti bo‘yicha nurlanuvchi diodlar uchun esa 0,5—1 % ni tashkil etadi.
(3.4) ifodaga ko‘ra, yorug‘lik diodidan oqib 0‘tadigan tok va uning nurlanish quwati orasidagi bog‘lanish ri ichki ning o‘zgarmas qiymatlarida chiziqli ko‘rinishga ega.
Amalda injeksiya tokining ortishi bilan nurlanishsiz rekom- binatsiyaning ortishi tufayli vatt-amper xarakteristika 3.4-rasmda ko‘rsatilganidek nochiziqli ko‘rinish oladi.
Bu hoi InGaAsP И yorug‘lik diodlarida ayniqsa ko‘zga tashlanadi. Yorug‘lik diodlari vatt-amper xarakteristikasidagi bu nochiziqlik rekombinatsiya jarayonining quyidagi mexanizmlari — getero o‘tish chegarasida sodir bo‘ladigan rekombinatsiya jarayoni, noasosiy zaryad tashuvchilarning p-n o‘tishdan rekombinatsiyasiz uchib o‘tishi jarayoni, Oje rekombinatsiya jarayoni kabi mexanizmlari tufayli yuzaga keladi.
Xususan, InGaAsP li yorug‘lik diodlarida man etilgan energetik sohaning kengligi unchalik katta bo‘lmagani uchun Oje rekom- binatsiyasi effekti sezilarli tus oladi.
Bu effektning ta’siri zaryad tashuvchilar konsentratsiyasining kvadratiga proporsional tarzda ortadi.
Shu sababdan u kiritmalar konsentratsiyasi 51018 sm3dan katta bo‘lgan hatto AlGaAs yorug‘lik diodlarida ham sezilarli darajada namoyon bo‘ladi.
89
www.ziyouz.com kutubxonasi
YorugMik diodining spektral xarakteristikasi
Yorug'lik diodi nurlanish quvvati va nurlanish to‘Iqin uzunligi yoki nurlanadigan fotonlar energiyasi orasidagi bog'lanish bu turdagi asbobning spektral xarakteristikasi deb ataladi. Bu xarakteristika yorug‘lik diodini optik aloqa tizimlarida qo‘llash nuqtayi nazaridan eng muhim xarakteristikalardan biri hisoblanadi.
Nurlanish to‘lqin uzunligi yoki fotonlar energiyasi rekom- binatsiya chog‘ida elektronlarning o'tishi yuz beradigan energetik sathlarning farqi bilan aniqlanadi:
|
| |