Dioda semiconductoare

Bazele electronicii analogice i digitale

29

2 DIODA SEMICONDUCTOARE

Materialele semiconductoare stau la baza tuturor componentelor i circuitelor electronice discrete sau integrate. Pentru o nelegere mai uoar a principiilor de funcionare a elementelor fundamentale din circuitele electronice, dioda i tranzistorul, enumerm n continuare cteva noiuni elementare care fac parte din abecedarul semiconductorilor:

materialele semiconductoare au conductibilitatea electric maimare dect cea a izolatorilor dar mai mic dect cea a metalelor.

conductibilitatea electric a semiconductorilor este foarte sensibillla variaiile de temperatur: ea crete odat cu cretereatemperaturii.

spre deosebire de metale, a cror conductibilitate este asiguratexclusiv de electroni, conductibilitatea electric asemiconductorilor este asigurat att de electroni (-), ct i degoluri (+).

dac densitatile de electroni i de goluri care particip laconducie sunt egale, se spune despre semiconductor c esteintrinsec.

dac densitile de electroni i de goluri care particip la conducienu sunt egale, se spune despre semiconductor c este extrinsec. nfuncie de care tip de purttori de sarcin este majoritar, se distingdou tipuri de semiconductori extrinseci:

semiconductori de tip n, n care densitatea electroniloreste mai mare dect densitatea golurilor. n acest tip desemiconductori electronii sunt purttori majoritari desarcin, iar golurile sunt purttorii minoritari.

semiconductori de tip p, n care densitatea golurilor estemai mare dect densitatea electronilor. n acest caz,golurile sunt purttori majoritari de sarcin, iar electroniisunt purttorii minoritari.

Observaie: dei, n cazul semiconductorilor extrinseci densitile purttorilor de sarcin electric pozitiv, respectiv negativ care particp la conducie nu sunt egale, toui, la nivel macroscopic, ei nu au sarcin electric n exces (sunt neutri).

Elev: Ristea StefanProfesor Coordonator: Elena Ciobanu

2 Dioda semiconductoare

30

2.1 Jonciunea semiconductoare. Dioda Semiconductorii extrinseci (fig.2.1) pot avea purttori majoritari de tip p (goluri) sau de tip n (electroni).

+ + + ++ + + ++

++

+

+ +++

++

+ +

++ ++

++ ++

+ ++ ++ ++ +

+

++

+

++

+ + +

++ ++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

p n

p nEint

x

x

x

x

n ,ng e

Vcontact

E

+

ng ne

sunt simbolizati numaipurtatorii majoritari de sarcina electrica

Fig.2.1

Dac dou astfel de zone sunt realizate n aceeai pastil de material semiconductor se genereaz o jonciune semiconductoare. Datorit



31

diferenei de concentraie de purttori majoritari de acelai fel din cele dou zone, golurile din regiunea p vor difuza n regiunea n i electronii din regiunea n vor difuza n regiunea p. Ca urmare a acestui proces de difuzie va apare o sarcin spaial negativ n regiunea iniial de tip p i o sarcin spaial pozitiv n regiunea iniial de tip n. Astfel, n vecintatea jonciunii se va genera o zon srcit de purttori majoritari, zon care se numete regiune de trecere. Datorit acestei separri de sarcin, n regiunea de trecere va apare un cmp electric intern, Eint, cmp a crui intensitate crete odat cu creterea cantitii de sarcin difuzate i care se opune procesului de difuzie. Cnd el a devenit suficient de intens se ajunge la o situaie de echilibru n care cantitatea de sarcin difuzat rmne constant. n reprezentrile grafice calitative de sub jonciunea semiconductoare din fig.2.1 se pot observa distribuiile unor mrimi caracteristice n lungul structurii semiconductoare considerate:

densitatea de sarcin n exces (x). Aici trebuie menionat faptulc datorit mobilitii mai mari a electronilor fa de goluri eidifuzeaz pe o lungime mai mare, dar ariile suprafeelor dingrafic care corespund celor dou tipuri de sarcini sunt egale.

densitile de goluri, ng i electroni ne. potenialul electric, V(x). Se poate observa existena unei bariere

de potenial care se opune difuziei purttorilor majoritari prinjonciune.

intensitatea cmpului electric, E(x) = -dV(x)/dxO astfel de structur semiconductoare este denumit diod. Ea este

cea mai simpl component electronic i are simbolul prezentat n fig.2.2.

anod catod( )p ( )n

Fig.2.2

Dioda are dou terminale, fiind deci un dipol. Anodul este conectat la zona de tip p n timp ce catodul este conectat la zona de tip n. Dac dioda este conectat ntr-un circuit electronic ea se comport n mod diferit n funcie de sensul diferenei de potenial la care este supus. Din structura sa intern se poate observa c dac anodul este la un potenial mai mic dect catodul, atunci cmpul extern se va aduga cmpului intern i amndou se vor opune mai drastic curgerii purttorilor majoritari de sarcin prin jonciune. n aceast situaie bariera de potenial va crete iar despre jonciune se spune c este polarizat invers. Dac potenialul anodului este



32

mai mare dect cel al catodului, cmpul extern i cel intern vor fi orientate n sens contrar. Bariera de potenial se va micora. Atta timp ct suma celor dou cmpuri are sensul nspre regiunea p, purttorii de sarcin majoritari nu se vor putea deplasa prin jonciune. n momentul n care cmpul total i schimb sensul (bariera de potenial dispare), purttorii majoritari de sarcin din cele dou zone vor putea traversa jonciunea i dioda va fi parcurs de un curent electric. n acest caz se spune despre diod c este polarizat direct. Dependena intensitii curentului electric prin diod de tensiunea exterioar aplicat ei (caracteristica volt-amperic) este prezentat n fig.2.3.

polarizare inversa

polarizare directa

tensiuni de deschidere

Fig.2.3

Practic, n polarizare invers dioda este blocat. Se poate observa ns existena unui curent invers care este datorat purttorilor minoritari (golurile din zona n i electronii din zona p) care pot traversa jonciunea. Dar, densitatea lor fiind foarte mic, intensitatea acestui curent, numit curent invers de saturaie (Is) este practic neglijabil. Ea este de ordinul zecilor de A. Menionm aici c reprezentarea grafic nu este la scar tocmai pentru a putea pune n eviden curentul invers de saturaie. n polarizare direct, atta timp ct bariera de potenial exist, curentul este practic nul. Cnd aceasta dispare, dioda va permite trecerea unui curent a crui intensitate crete foarte rapid pentru variaii mici ale tensiunii aplicate diodei. Valoarea intensitii maxime a curentului direct poate fi de la civa mA pn la sute de A, n funcie de tipul de diod. Tensiunea la care dioda ncepe s conduc se numete tensiune de deschidere i, pentru diodele de siliciu, ea este n jurul valorii de 0,6V. Dup ce dioda intr n stare de conducie cderea de tensiune pe ea crete foarte puin (0,1 0,15V).



33

Pentru caracteristica volt-amperic a jonciunii semiconductoare s-a stabilit urmtoarea dependen matematic:

= 1kTeud

eIi sd (2.1)

n care: e sarcina elementar, 1,6.10-19C k constanta Boltzmann, 1,38.10-23 J.K-1 T- temperatura jonciunii, K

Raportul e

kT are dimensiunile unei tensiuni care, la temperatura

ambiant de 20oC, are valoarea de aproximativ 26mV. Relaia (2.1) poate fi particularizat n funcie de regimul de funcionare al diodei. Astfel, innd seama de faptul ca valoarea exponenialei variaz foarte rapid n funcie de tensiunea aplicat diodei, n practic pot fi folosite urmtoarele expresii aproximative

n polarizare invers: 1 0 >kTeuu dd i kT

eudeIi sd

(2.3)

Dac dioda este polarizat direct i se afl n stare de conducie, atunci ea va fi parcurs de un curent a crui valoare poate fi calculat cu relaia (2.3).

Considernd circuitul de polarizare n curent continuu din fig.2.4, expresia curentului prin diod este:

RE

Ru

i dd += (2.4) Funcia id = id(ud) din relaia precedent reprezint o dreapt, numit

dreapta de sarcin (fig.2.5). Punctul de intersecie al dreptei de sarcin cu caracteristica volt-amperic a diodei este punctul static de funcionare al diodei (M). Se numete static pentru c atta timp ct tensiunea de



34

alimentare a circuitului E i valoarea rezistenei R rmn constante, coordonatele punctului static de funcionare, udo i ido, nu se modific.

Fig.2.4 Fig.2.5

Panta caracteristicii volt-amperice ntr-un punct de pe poriunea corespunztoare strii de conducie (n particular n punctul static de funcionare) se noteaz cu gm i este:

dsd

dm ikT

eekTeI

dudig kT

eud=== (2.5)

sau,

gm = 40.id [mA/V] (2.6)

Astfel, dac se cunoate valoarea intensitii curentului prin dioda aflat n stare de conducie, se poate calcula foarte simplu panta caracteristicii volt-amperice n punctul static de funcionare. Inversul pantei reprezint rezistena diodei n curent continuu n punctul static de funcionare, rd. Valoarea ei depinde de poziia punctului static de funcionare pe caracteristica volt-amperic.

n practic, n funcie de valorile concrete ale tensiunilor pe celelalte elemente de circuit din ramura de reea n care este conectat dioda, caracteristica ei volt-amperic poate fi liniarizat n diferite moduri. Pentru calculul reelei n care se afl conectat, dioda poate fi nlocuit cu un ntreruptor deschis (diod blocat) sau nchis (diod n conducie). Cele mai folosite caracteristici liniarizate i modalitile de reprezentare ale diodei sunt prezentate n fig.2.6.


S.D.Anghel - Bazele electronicii analogice i digitale

35

polarizare direct dioda poate fi nlocuit n circuit cu un ntreruptor ideal nchis.

polarizare inversa

polarizare directa

polarizare inversa

polarizare directa

polarizare inversa

polarizare directa

DIODAIDEALA

DIODEIDEALIZATE

a b c

Fig.2.6

Exist situaii n care cderea de tensiune pe jonciunea polarizat direct nu poate fi neglijat n raport cu celelalte tensiuni din ramura de reea, dar poate fi neglijat rezistena diodei n curent continuu. Caracteristica volt-amperic idealizat, corespunztoare acestei situaii este prezentat n fig.2.6b. n polarizare direct dioda poate fi nlocuit n circuit cu un ntreruptor nchis pe care apare o cdere de tensiune de aproximativ 0,65V (tensiunea pe jonciunea aflat n stare de conducie deplin).

O situaie mai apropiat de comportarea real a diodei este cea din fig.2.6c. Aici se ine seama att de cderea de tensiune pe jonciunea polarizat direct ct i de rezistena diodei n curent continuu. n polarizare direct dioda poate fi nlocuit n circuit cu un ntreruptor nchis pe care apare o cdere de tensiune de aproximativ 0.65V conectat n serie cu o rezisten cu valoarea rd.

2.2 Modelul de semnal mic n foarte multe circuite diodele sunt supuse simultan att unei tensiuni continue ct i uneia variabile. Tensiunea continu stabilete punctul static de funcionare iar tensiunea alternativ determin plimbarea acestuia pe caracteristica volt-amperic (dreapta de sarcin rmnnd paralel cu ea nsi). Dac poriunea de caracteristic pe care se deplaseaz punctul static de funcionare poate fi considerat liniar atunci semnalul este considerat mic. Cnd vorbim de un semnal mic ne referim la amplitudinea sa. Panta unei caracteristici volt-amperice pe poriunea liniar considerat se numete panta de semnal mic.

n fig.2.7 este prezentat un regim de funcionare ca cel descris mai sus. Peste tensiunea continu Udo, care determin curentul Ido, este aplicat o


36

tensiune sinusoidal u = Usint. Aceasta determin apariia prin diod a unui curent variabil de forma i = gmUsint (vezi relaia (2.5)), curent care se suprapune peste curentul de polarizare n curent continuu ido. Astfel, tensiunea total la bornele diodei i curentul total prin ea sunt descrise de ecuaiile:

P

Q

M

Fig.2.7

tUUu dod sin+= (2.7) tUgIi mdod sin+= (2.8)

Observaii: modelul de semnal mic nu se poate aplica mrimilor statice. ntre

tensiunea continu de polarizare i curentul continuu nu este valabil o relaie de tipul Ido = gmUdo.

modelul de semnal mic se poate aplica atunci cnd amplitudinea tensiunii variabile este mult mai mic dect tensiunea continu de polarizare n curent continuu.

2.3 Redresarea curentului alternativ Una dintre aplicaiile cele mai importante ale diodelor este redresarea semnalelor alternative. O configuraie de patru diode ca cea prezentat n fig.2.8 este o punte redresoare i se gsete sub form integrat.


37

Fig.2.8

Fig.2.9

Dac la bornele de intrare ale punii se aplic o tensiune sinusoidal ca cea reprezentat grafic n fig.2.9a atunci, dac amplitudinea acesteia este mai mare dect dublul tensiunii de deschidere a unei diode (tensiunea de trecere n stare de conducie), n alternana pozitiv vor conduce diodele D1 i D3 iar n alternana negativ, diodele D2 i D4. Astfel, prin rezistena R curentul va circula n acelai sens n ambele semiperioade, obinndu-se la bornele ei o tensiune redresat. n fiecare jumtate de perioad tensiunea la bornele rezistenei, deci i curentul prin ea, vor avea aspectul unor jumti pozitive de sinusoid (fig.2.9b, curba subire). Aceasta este redresarea bialternan. Amplitudinea tensiunii redresate este mai mic datorit

D4 D3

D2D1

C R

punteredresoare

uR


38

cderilor de tensiune pe jonciunile celor dou diode aflate simultan n stare de conducie. Cnd tensiunile redresate sunt mari, aceast pierdere este neglijabil. Semnalul redresat este unul periodic, avnd frecvena egal cu dublul frecvenei semnalului aplicat la intrarea punii.

n multe aplicaii avem nevoie de o tensiune constant n timp. Reducerea fluctuaiilor n timp ale tensiunii se poate face prin adugarea n paralel cu consumatorul (n cazul de fa, R) a unui condensator cu o capacitate ct mai mare. Acesta se ncarc n alternana pozitiv i se descarc prin R n alternana negativ. Cu ct constanta de timp, = RC, a circuitului de descrcare a condensatorului este mai mare, cu att tensiunea la bornele sale, deci i tensiunea pe sarcin, scade mai lent comparativ cu scderea pur sinusoidal. n acest fel, la bornele sarcinii se obine o tensiune redresat cu fluctuaii temporale mult mai mici dect cele obinute n cazul redresrii bialternan simple (fig.2.9b, curba mai groas). Pentru c atenueaz din fluctuaii, condensatorul C se numete condensator de netezire.

Am vzut c tensiunea redresat este una fluctuant n timp, dei i pstreaz polaritatea. Dac o descompunem n elementele ei, ea are o component continu i una variabil n timp. Se definete factorul de ondulaie al tensiunii, , astfel:

continuucurentuluitensiunea variabilcurentului tensiunea ondulatie de factorul =

Expresia lui poate fi dedus folosindu-ne de expresiile puterilor. Dac notm amplitudinea tensiunii redresate cu UR = U 1,3V, atunci puterea de curent continuu consumat de sarcin este:

RUdttu

TRRup R

T

R 2

222/

0

2 4)(21 =

== = (2.9)

de unde rezult componenta continu a tensiunii redresate:

RUu 2== (2.10)

Puterea total consumat de sarcin fr condensatorul de netezire este:

RUdttu

RTp R

T

R 2)(12

22/

0

2 == (2.11)


39

Puterea disipat pe sarcin de componenta variabil va fi diferena dintre puterea total i puterea de curent continuu:

== = 22 4

21

RUppp R (2.12)

iar tensiunea acestei componente va avea expresia:

2

421

= RUu (2.13) Atunci, innd seama de relaiile (2.10) i (2.13), factorul de

ondulaie al tensiunii redresate bialternan fr condensator de netezire, conform definiiei sale, va fi:

18

2

===

uu

(2.14)

Pentru alimentarea cu tensiune continu a unor circuite electronice este necesar o tensiune cu un factor de ondulaie ct mai mic. Pe lng utilizarea unui condensator de netezire, factorul de ondulaie poate fi micorat i prin folosirea unor filtre pasive mai complexe, precum i cu ajutorul stabilizatoarelor electronice. 2.4 Alte tipuri de diode 2.4.1 Dioda stabilizatoare (Zener) Dac o diod este polarizat invers, pn la o anumit valoare a tensiunii pe jonciune curentul prin ea este foarte mic (Is). Dac tensiunea invers crete mai mult, la o valoare a ei care depinde de tipul de diod, curentul poate crete foarte rapid i jonciunea se poate distruge. Exist ns diode la care acest curent invers poate fi controlat n anumite limite i dioda polarizat invers este folosit ca stabilizatoare de tensiune sau ca referin de tensiune. Acest lucru este posibil deoarece n timp ce curentul invers poate varia n limite largi, tensiunea pe jonciunea polarizat invers rmne aproape constant (fig.2.10). Aceast tensiune este numit tensiune de stabilizare sau tensiune Zener (UZ). Exist dou mecanisme de cretere a curentului la o valoare dat a tensiunii inverse. Unul dintre ele este multiplicarea n avalan a purttorilor de sarcin, mecanism prin care purttorii primari, accelerai ntre dou ciocniri de ctre cmpul electric intens, determin apariia purttorilor secundari, teriari i aa mai departe. Al doilea este efectul


40

Zener n care purttorii de sarcin sunt generai chiar de ctre cmpul electric care se creeaz n jonciune. Efectul Zener se poate produce dac exist o dopare foarte mare a semiconductorului corelat cu un cmp electric foarte intens. Dac intensitatea curentului invers crete necontrolat atunci structura semiconductoare se nclzete i are loc distrugerea jonciunii prin ambalare termic. Pentru evitarea acestui proces, n circuitul de polarizare a diodei se va conecta ntotdeauna o rezisten de limitare a curentului.

anod catod

Fig.2.10

Principalii parametri caracteristici ai diodei stabilizatoare sunt: tensiunea de stabilizare UZ, cuprins n intervalul 2 180V. curentul invers maxim IZmax, determinat de puterea maxim pe care o

poate disipa jonciunea. Ea depinde de tipul de diod i este n jurul valorii de 10W.

rezistena intern rZ, cu valori de la civa , la cteva zeci de . Ea este definit pe poriunea liniar din jurul tensiunii de stabilizare ca:

Z

ZZ i

ur = (2.15)

Cea mai simpl modalitate de folosire a diodei ca element de stabilizare a tensiunii este prezentat n fig.2.11. n schem, rezistena de sarcin Rs pe care dorim o tensiune constant este conectat n paralel cu dioda stabilizatoare. Totodat, n circuitul de polarizare a diodei este prezent i rezistena de limitare a curentului, Rl. n practic se lucreaz cu Rs >> rZ, deci is


41

Fig.2.11

O msur a nivelului de stabilizare a tensiunii de ieire este factorul de stabilizare S, definit ca:

ies

in

uu

S = (2.16)

Expresia lui poate fi dedus scriind prima lege a lui Kirchhoff pe circuitul din fig.2.11:

ieslin uiRu += (2.17) Difereniind ecuaia (2.17) i innd seama de faptul c Zii , obinem:

iesZlin uiRu += (2.18) mprind ecuaia (2.18) cu uies i innd seama de faptul c uies = uZ i de relaia (2.15), se obine expresia final a factorului de stabilizare:

Z

l

rR

S += 1 (2.19)

Se poate observa c factorul de stabilizare este cu att mai mare cu ct rZ < Rl. 2.4.2 Dioda varicap Am vzut c datorit difuziei purttorilor majoritari de sarcin, n vecintatea jonciunii semiconductoare apare o separare de sarcin electric (sarcin spaial). Cele dou straturi de sarcin separate pot fi asimilate cu un condensator plan ale crui armturi se ndeprteaz odat cu creterea tensiunii inverse a diodei. Tensiunea invers nu trebuie s depeasc tensiunea corespunztoare multiplicrii n avalan a purttorilor de sarcin. Capacitatea astfel generat se numete capacitate de barier. Dependena ei de tensiunea invers este prezentat n fig.2.12, unde CBo este capacitatea de barier n absena unei tensiuni exterioare.


42

+

Fig.2.12

Expresia analitic a acestei dependene este:

D

d

BoB

Uu

CC

=1

(2.20)

n care UD este tensiunea de difuzie specific tipului de semiconductor (de regul, UD < 1V). Uzual, capacitatea de barier este de ordinul pF zeci de pF. Se poate observa c ea poate fi controlat cu ajutorul tensiunii de polarizare invers a diodei. 2.4.3 Dioda tunel (Esaki)

Leo Esaki fizician japonez, laureat al premiului Nobel n 1973 mpreun cu B. Josephson i I. Giaver. A obinut pentru prima dat efectul tunel n 1957.

ntr-o jonciune de arseniur de germaniu sau galiu foarte puternic dopat, efectul Zener poate fi obinut i la tensiuni pozitive mai mici dect tensiunea de deschidere a jonciunii. Datorit doprii puternice, regiunea srcit este foarte ngust i purttorii de sarcin pot strpunge bariera de potenial prin efect tunel la tensiuni directe foarte mici, rezultnd o cretere brusc a curentului (poriunea OA a caracteristicii volt-amperice din fig.2.13).

Fig.2.13

Dup atingerea unei valori maxime (de saturaie), curentul se va micora deoarece creterea tensiunii directe de polarizare determin, pe lng micorarea nlimii barierei de potenial, i lrgirea ei (poriunea AB a caracteristicii volt-amperice). Pe aceast poriune, rezistena diferenial


43

a diodei tunel (reprezentat de panta caracteristicii), este negativ. Curentul corespunztor poriunii OAB a caracteristicii se numete curent tunel. n punctul B cmpul electric datorat tensiunii exterioare de polarizare anuleaz bariera de potenial i jonciunea ncepe s se comporte ca aceea a unei diode obinuite. Curentul prin diod ncepe s creasc datorit injeciei de purttori de sarcin prin jonciune (curent de injecie).

Dac dioda tunel este polarizat pe poriunea de carcteristic cu rezisten diferenial negativ, ea poate fi folosit pentru compensarea rezistenei de pierderi din circuitele oscilante i realizarea oscilatoarelor (circuite care genereaz semnale variabile n timp, de exemplu oscilaii sinusoidale). De asemenea, dioda tunel este folosit n circuitele de amplificare a microundelor. 2.4.4 Dioda Schottky Dioda Schottky, al crei simbol este prezentat n fig.2.14, are o jonciune de tip metal (aur, argint, platin) semiconductor (Si-n), acesta din urm fiind slab dopat.

Fig.2.14

Atunci cnd metalul este la un potenial pozitiv fa de semiconductor dioda intr n stare de conducie la o tensiune de aproximativ 0,35V (mai mic dect n cazul unei diode obinuite). Electronii din semiconductor, traversnd jonciunea, ajung n metal unde nu se vor deosebi cu nimic de electronii de conducie ai acestuia. n metal, ei nu mai sunt purttori minoritari aa cum ar fi ntr-un semiconductor de tip p. Astfel ei i pierd personalitatea i, la schimbarea polaritii, este indiferent care electroni se ntorc n semiconductor, cei ai semiconductorului sau cei ai metalului. De aceea viteza de comutaie din starea de conducie n starea de blocare este cel puin cu un ordin de mrime mai mare dect cea a unei diode obinuite. Timpul de comutaie al unei diode Schottky este de aproximativ 50ps. Deoarece nu exist purttori minoritari, curentul invers prin diod este nul.

Fiecare dispozitiv semiconductor trebuie s aib conexiuni metalice cu elementele de circuit exterioare lui. Conexiunea semiconductor metal trebuie s fie ohmic i nu redresoare. Pentru aceasta, ele se realizeaz prin interpunerea ntre semiconductor i metal a unui strat semiconductor cu gradient de densitate de dopaj. Densitatea este foarte mare (ca a metalului) n zona contactului cu metalul i scade treptat spre semiconductor.


44

2.4.5 Dioda electroluminiscent (LED, Light Emitting Diode) Dioda electroluminiscent, al crei simbol este prezentat n fig.2.15, funcioneaz n polarizare direct. n urma injeciei de curent prin jonciune, electronii din banda de conducie ai regiunii n traverseaz jonciunea i se recombin cu golurile din banda de valen a regiunii p. Ca urmare a acestui proces de recombinare, energia dobndit de la cmpul exterior este eliberat sub form de cuante luminoase cu energia h, determinat de lrgimea energetic a benzii interzise.

n fig.2.16 este prezentat schematic structura unei diode electroluminiscente, circuitul de polarizare a ei i valorile tipice pentru curentul prin diod i tensiunea la bornele ei n stare de funcionare.

Fig.2.15 Fig.2.16

n circuitul de polarizare a diodei este obligatorie prezena unei rezistene de limitare a curentului cu o valoare tipic cuprins ntre 200 i 330. Lungimile de und ale radiaiilor emise de diodele electroluminiscente depind de materialele semiconductoare din care sunt fabricate (tabelul 2.1).

Tabelul 2.1 Material [nm] Culoare

GaAs 940 infrarou GaAs0,7 P0,3 660 rou GaAs0,5P0,5 610 portocaliu GaAs0,15P0,85 590 galben GaP 540 verde

Materialele semiconductoare folosite pentru construcia diodelor electroluminiscente sunt compui pe baz de galiu. Siliciul i germaniul nu se folosesc pentru acest scop deoarece energia electric este convertit mai degrab n energie termic dect n energie luminoas.

R E

lentila plastic

transparent

Documents

Dioda semiconductoare