Полупроводниковые источники света и оптроны
В основе принципа действия полупроводниковых источников света лежит явление рекомбинации подвижных носителей электрических зарядов.
Как известно, при этом происходит переход возбужденного электрона с высокого энергетического уровня на более низкий, сопровождающийся выделением энергии, которая частично расходуется на разогрев полупроводника, а частично излучается в виде квантов электромагнитной энергии.
Длина волны излучаемых электромагнитных волн (квантов) зависит от разности энергетических уровней, занимаемых возбужденными электронами и центрами их рекомбинации, т. е. в конечном итоге зависит от ширины запрещенной зоны полупроводника. Поэтому для получения видимого излучения (фотонов) нужны полупроводники с широкой запрещенной зоной, превышающей ΔWз = 1,8 эВ. Одним из наиболее распространенных источников света является светодиод — полупроводниковый прибор с одним электрическим переходом, преобразующий электрическую энергию в энергию обычного (некогерентного) светового излучения.
Для изготовления светодиодов обычно используют полупроводниковые соединения, например фосфид галлия с добавлением цинка и кислорода (GaP + Zn + О — красный или желтый свет), карбид кремния (SiC — зелено-синий свет) и некоторые другие.