b. Đặc tính của mosfet kênh gián đoạn.
8.2 Điốt phát quang LED
Điốt phát quang là linh kiện bán dẫn có một lớp tiếp giáp p-n, trong đó có sự biến đổi năng lượng điện thành năng lượng bức xạ ánh sáng do sự tái hợp của electron và lỗ trống. Nó được dùng làm đèn chỉ thị, đèn báo trong các thiết bị số, thiết bị điều khiển.
Hiện tượng phát quang được giải thích như sau:
Khi phân cực thuận, electron từ bán dẫn n chuyển sang bán dẫn p. Electron nhận năng lượng của điện trường chuyển trạng thái từ mức năng lượng thấp lên mức năng lượng cao. Electron ở trạng thái kích thích chuyển xuống mức năng lượng tự phát chuyển xuống mức năng lượng thấp và phát ra bức xạ ánh sáng có năng lượng bằng hf (h là hằng số Plăng, f: tần số ánh sáng). Khi xảy ra sự tái hợp giữa electron với lỗ trống, electron chuyển từ vùng dẫn xuống vùng hoá trị. Năng lượng của photon tương ứng với sự chuyển
ánh sáng
130
dời này được xác định bởi độ rộng vùng cấm của chất bán dẫn, nó tuỳ thuộc vào vật liệu làm diode phát quang.
Các thông số đặc trưng cho LED:
- Độ dài bước sóng ánh sáng phát ra: thông thường LED không phát ra một bước
sóng duy nhất mà nó có khoảng bước sóng tương đôi hẹp. Vì vậy, mỗi loại LED thường phát ra một màu sắc nhất định. Chỉ những LED đặc biệt mới phát ra ánh sáng nằm trong vùng không nhìn thấy. Người ta có thể chế tạo ra LED nhiều màu phụ thuộc vào điện áp ở lối vào hay điện áp ở mạch điều khiển.
Độ dài bước sóng phát ra phụ thuộc vào bản chất của chất bán dẫn chế tạo ra nó
- Công suất của LED: đối với các LED phát ra ánh sáng mà mắt thường có thể nhìn
thấy được thì công suất thường từ 100 đến 120mW, còn các LED phát ra ánh sáng hồng ngoại thì công suất đạt từ 100 đến 500mW.
- Dòng điện và điện áp sụt trên linh kiện: các LED phát ra ánh sáng nhìn thấy được
có dòng chạy qua nó khoảng vài mA.
Ứng dụng: dùng làm đèn báo, chỉ thị trong các thiết bị điện tử.
Trong kỹ thuật điện tử để tiện cho công việc hiển thị người ta còn tạo ra LED 7 thanh để hiển thị số và ký tự. LED 7 thanh được tạo thành bằng cách nối 7 diode phát quang theo sơ đồ chung một cực anốt (gọi là anốt chung) hoặc chung một cực katốt (gọi là katốt chung).
Đặc trưng Vôn-Ampe của diode phát quang:
131
1.6 UD(V)
ID(mA)
Hình 8.4. Đặc trưng Vôn-Ampe của LED LED đỏ LED xanh, vàng p p n C B ánh sáng E
Hình 8.5. Cấu tạo phototransistor