СВЕТОИЗЛУЧАЮЩИЙ ДИОД

Предлагаемая полезная модель относится к области электронной техники, а именно к производству светоизлучающих диодов.
Для высокоточного измерения углов в прецизионных приборах нового поколения требуются светоизлучающие диоды с узконаправленным излучением света.
Известен светоизлучающий диод по патенту РФ №9094, взятый за прототип, содержащий корпус, фару, внутри которой размещен установленный на кристаллодержателе и подключенный к выводам диода полупроводниковый светоизлучающий кристалл. Вся наружная поверхность корпуса светоизлучающего диода, кроме расположенной непосредственно - над кристаллом, покрыта светонепроницаемым покрытием. Использование известного светоизлучающего диода позволяет получить узконаправленный пучок света диаметром порядка 0,7 мм. Пучок света меньшего диаметра получить при помощи светодиода этой конструкции невозможно, так как происходит размытие светового потока за счет наложения на него лучей, отраженных от внутренней боковой поверхности фары, кроме того, практически невозможно изготовить на корпусе отверстие менее 0,7 мм.
Технической задачей данной полезной модели является создание точечного источника света - разработка светоизлучающего диода позволяющего получить излучение в виде пучка света диаметром меньше 0,7 мм.
Поставленная техническая задача решается за счет того, что в светоизлучающем диоде, содержащем корпус, фару, внутри которой размещается установленный на кристаллодержателе и подключенный к выводам светоизлучающего диода полупроводниковый светоизлучающий кристалл и светонепроницаемое покрытие с выполненным над светоизлучающим кристаллом светопроницаемым отверстием, светонепроницаемое покрытие со светопроницаемым отверстием, выполнено непосредственно на верхней поверхности светоизлучающего кристалла, а внутренняя боковая поверхность фары содержит покрытие, поглощающее излучаемый этим полупроводниковым кристаллом свет.
На фигуре изображена предлагаемая конструкция светоизлучающего диода.
Светоизлучающий диод содержит полупроводниковый светоизлучающий кристалл - 1, установленный на кристаллодержателе - 2, фару - 3 и корпус - 4. На верхней поверхности полупроводникового кристалла 1 выполнено светонепроницаемое покрытие - 5 со светопроницаемым отверстием 6, На внутреннюю боковую поверхность фары 3 нанесено покрытие - 7, поглощающее свет, излучаемый кристаллом 1. Анодная и катодная области кристалла подключены к анодному - 8 и катодному - 9 выводу корпуса 4 соответственно.
Светоизлучающий диод работает следующим образом.
На анодный 8 и катодный 9 выводы подается разность потенциалов, в результате чего в кристалле 1, установленном на кристаллодержателе 2, генерируется световое излучение заданной длины волны (которая определяется материалом, из которого изготовлен полупроводниковый кристалл 1). Исходящие из кристалла лучи выходят через светопроницаемое отверстие 6 в светонепроницаемом покрытии 5 из корпуса 4 на поверхность. Исходящие из боковой поверхности полупроводникового кристалла 1 лучи, попадают на внутреннюю боковую поверхность фары 3 и поглощаются нанесенным на нее покрытием 7. Таким образом, из корпуса 4 на поверхность выходит узконаправленный пучок света, диаметр которого определяется размером светопроницаемого отверстия 6, выполненного в светонепроницаемом покрытии 5.
При изготовлении светоизлучающих диодов из GaAlAs/GaAs (длина волны L=655 нм) на полупроводниковый светоизлучающий кристалл 1 наносится светонепроницаемое покрытие 5, в котором при помощи фотолитографии формируется отверстие 6 размером 60×60 мкм. После напыления металлических контактов и разделения пластин, полупроводниковые кристаллы монтируются с помощью токопроводящего клея на анодную площадку дна фары 3. Присоединение катодной области кристалла к выводу катода корпуса осуществляется при помощи золотой проволоки. Затем на внутреннюю боковую поверхность фары 3 наносится покрытие 7 (компаунд на основе эпоксидной смолы), поглощающее излучаемый полупроводниковым кристаллом 1 (GaAlAs/ GaAs) свет и осуществляется герметизация диода в корпус. Излучаемый светоизлучающим диодом свет представляет собой пучок размером 60 мкм.
Испытания показали, что использование разработанных светоизлучающих диодов в качестве точечных источников света в датчиках углового положения обеспечивает необходимую точность измерения углов при достаточной яркости свечения.
Таким образом, изготовленные согласно предлагаемой полезной модели светоизлучающие диоды позволяют получить излучение в виде пучка света диаметром меньше 0,7 мм. в соответствии с поставленной технической задачей и использовать их в качестве точечного источника света.