Yorug’lik diodlarini volt – amper xarakteristikasini olish Ishning maqsadi

Elektron – kovak o’tishlarda nurlanish mexanizmi.
Agarda yarimo’tkazgichda nomuvozanat elektron – kovak juftligi vujudga keltirilsa,unda rekombinasya natijasida ularni energiyasi yorug’lik kvanti ko’rinishida nurlanadi.Yarimo’tkazgichda elektron – kovak juftliklarni ancha qulay usullaridan biri – p-n o’tish orqali tokni o’tkazish. p - n- o’tish orqali to’g’ri o’tishida (4 - rasm) , elektronlar n- sohadan p- sohaga o’tadi (injeksiyalanadi). Bunda p- sohada kovaklar konsentrasiyasi katta bo’lsa, unda o’tgan elektronlar kovaklar bilan rekombinasiyalashadi. Elektron – kovaklar rekominasiya jarayon yorug’lik kvantini nurlanish ħω bilan bo’ladi, agarda bunda ajralib chiqan energiya panjara yutishi mumkin bo’lgan energiyadan katta bo’sa. Yorug’liknurlo’vchi yarimo’tkazgichli asboblar – yorug’lik diodlar shu prinsip asosida ishlaydi.

4 – rasm.	5 - rasm. Nurlovchi rekombinasiya mexanizmlari

Nurlanish rekombinasiya – yoruglik diodlarda yorug’lik generasiyasini yagona fizik mexanizimi. Umumlashgan holda nurlanish mexanizmini quyidagicha sinflarga bo’lish mumkin ( 5 - rasmga qaralsin).
a)Zonalararo rekombinasiya, bunda elektron o’tkazuvchanlik zonasidan to’g’ridan – to’g’ri man qilingan zona kengligidan ancha katta bo’lgan nurlanishni chiqarib valent zonasidagi kovak joyiga o’tadi.
b)Erkin tashuvchilarni kirishma markazlaridagi rekombinasiya, electron – akseptor yoki kovak – donor, bunda tashuvchi o’zini kirishmali markazi bilan ushlanib qoladi, keyin qarama – qarshi ishorali erkin tashuvchi bilan rekombinasiyalashadi.
d) Kirishmalararo yoki donor – akseptor rekombinasiya, bunda tashubchlar o’zini kirishmali markazlari bilan ushlanib qoladi, keyin elektron nurlanish rekombinasiya akti jarayonida donorrdan akseptorga o’tadi.
To’g’ri yo’nalishda p- n- o’tish orqali elektr tokini o’tishi natijasida , zaryad rekombinasiyalashadi ( elektronlarni bir energetik sathdan boshqasiga o’tish hisobiga).
Barcha yarimo’tkazgichli materiallarda rekombinasiyada faol yoruglik chiqarmaydi. Yaxshi yorug’lik diodlarda to’g’ri zonali yarimo’tkazgichlar (ya’ni bularga to’g’ri optik o’tishlari mumkin bo’lgan) , A^IIIV^V turdagi( masalan, GaAs yoki InP ) va A^IIV^VI ( masalan,ZnSe yoki CdTe) kiradi. Yarimo’tkazgichlar tarkibini o’zgartirish bilan to’lqin uzunligi ultra binafsha (GaN) dan to o’rta infraqizil diapason (PbS) gacha mumkin bo’lgan yorug’lik - diodlarini yaratish mumkin.
Noto’g’rizonali yarimo’tkazgichlardan tayorlangan (masalan, kremniy yoki germaniy) diodlar, amalda yorug’lik chiqarmaydi. Kremniyli texnologiyani rivojlanishi natijasida , kremniy asosida yorug’lik - diodlarini yaratish ustida faol ish ketmoqda.
Yorug’lik diodning faoligi optik nurlanishning parametrlarini diod orqali o’tayotgan tokka ( nurlanish xarakteristikakari ) va nurlanishning to’lqin uzunligiga (spektral xarakteristikalari) bogliqligi bilan xarakterlanadi. Infra qizil diodlar uchun nurlanish oqimi F_e ni to’g’ri tokka bog’liqligi nurlanish xarakteristikasini bildiradi ( 6 – rasm).
YoND uchun nurlanish xarakteristikasi odatda yorug’lik kuchi I ni to’g’ri tok I_pr ga bog’liqligi bilan beriladi. Elektr rejim parametrik sifatida diod orqali o’tayotgan to’g’ri tok tanlanadi. Bu nurlovchi diod p – n - o’tishi to’g’ri yo’nalishda ulangan va diod qarshiligi kichik bo’lganligi bilan bog’liq. Shu sababli nurlovchi diod orqali to’g’ri tok tashqi zanjir orqali beriladi , keng diapazonda o’zgartiriladi va oson o’lchanadi.
To’g’ri tokni kichik qiymatlarida tokni nurlanishsiz rekombinasion tashkil etuvchisi oz qiymati katta, va injeksiya koeffisienti kichik. To’g’ri tokni oshishi bilan oldin nurlanish oqimi tokni diffusion tashkil etuvchisi yuqori bo’lmaguncha oshib boradi. To’g’ri tok I_pr keyingi oshishi sekin asta luminesensiya markazlarini to’yinishiga va diodni nurlanish qobiliyatini pasayishiga olib keladi. Undan tashqari, tokni o’shishi bilan to’qnash rekombinasiya extimolligi oshadi, o’z navbatida nurlanish xususiyati kamayadi. Yuqorida ko’rilgan mexanimlarni qo’shma ta’siridan to’g’ri tokni nurlanish kuchiga tasiri ma’lum bir tokda nurlanish xarakteristikasi maksimumga ega bo’ladi. Nurlanishni maksimal kuchi nurlovchi p - n- o’tishni maydoniga va geometriasiga, hamda elektr kontaktlar o'lchamlariga bog'liq.

6 - rasm.
Yorug'lik diodning xarakteristikasi : 1 - egri chiziq yuqori , 2 - egri chiziq — quyidagiga mos keladi.
Kyingi yillarda yorug’lik diodlar juda keng qo’llanilmoqda. Quyida ularni ko’rsatamiz:
Ko’chani, sanoatni, uylarni yoritishda (shu bilan birga yorug’lik diodli tasma).
Indikatorlar sifatida – yakka yorug’lik diodlar ko’rinishida, xuddi shunday, raqamli yoki xarf – tablolarda( masalan, raqamlar soatlarda).
Yorug’lik diodlar to’plami yugiruvchi qattorlarda katta ko’cha ekranlarida foydalaniladi.Bunday to’plamlarni yorug’lik diodli klasterlar deyiladi.
Quvvatli yorug’lik diodlari yorug’lik manbalari sifatida fonarlarda va svetoforlarda foydalaniladi.
Yorug’lik diodlar modullashgan optik nurlanish manbalari sifatida foydalaniladi (optik tola bo’yicha signalni uzatish, yorug’telefonlar, internet).
Suyuq kristalli ekranlarni yoritishda ( mobil telefonlar, monitorlar, televizorlar va boshqalar).