Diode phât sâng LED, còn được gọi lă diode phât quang, lă loại diode có thể phât ra ânh sâng khi được phđn cực thuận.
4.1. Hiệu ứng quang âp
Đối với quang trở vừa khẩo sât, năng lượng của ânh sâng chiếu văo chất bân dẫn lăm cho câc điện tử nhảy qua được vùng cấm lín vùng dẫn. Ngược lại, khi một điện tử từ mức dẫn rơi xuống mức thấp nhất lă mức hóa trị (Hình 7.7), sẽ phóng thích một năng lượng E = hf. Việc phóng thích năng lượng năy lă do khi tiếp giâp PN được phđn cực thuận hạt dẫn điện cơ bản ở bân dẫn loại N lă điện tử đi qua vùng bân dẫn loại P vă tâi hợp với lỗ trống. Khi tâi hợp như vậy sẽ phóng thích năng lượng
118 Hình 7.7: Điện tử từ mức dẫn rơi xuống mức hóa trị
Cac loại diode lăm từ silic hoặc germani năng lượng phóng thích dưới dạng nhiệt. Diode lăm từ hợp chất GaAs (Gallium vă Arsenide) lă tia hồng ngoại. Thay đổi hợp chất ta sẽ có câc ânh sâng có bước sóng khâc nhau, kể cả ânh sâng thấy được. Ví dụ GaAsP (Gallium Arsenide Phosphor) năng lượng phât ra lă ânh sâng đỏ, với GaS (Gallium Phosphor) năng lượng phât ra lă ânh sâng xanh lâ cđy.
4.2. Cấu tạo, ký hiệu vă hình dạng diode phat sâng
Diode phat sâng có cấu tạo, ký hiệu vă hình dạng như hình 7.8.
Hình 7.8: Cấu tạo, ký hiệu vă hình dạng của diode phat sâng
Diode phât sâng được chế tạo từ hợp chất GaAs lă loại diode đầu tiín được chế tạo. Vùng hoạt động (active region) lă nơi để câc hạt tải điện thực hiện việc tâi hợp, đđy chính lă nơi diode bức xạ ânh sâng. Vùng năy được đặt đối diện với một thấu kính vịm (dome lens) để tập trung ânh sâng phât ra từ diode. Thấu kính vòm lă đỉnh của một hộp nhựa mă nhă chế tạo dùng để chứa diode bín trong.
119 Chđn ra anode được đânh dấu bằng một vết phẳng (flat spot) vă dăi hơn chđn ra của cathode. Chất liệu để chế tạo diode được thay đổi để ânh sâng phât ra có mău theo u cầu.
4.3.Câc tham số cơ bản của diode phât sâng
Diode phât sâng có câc tham số cơ bản sau, câc tham số năy được ghi văo datasheet của nhă sản xuất (bảng 7.2).
Bảng 7.2: Câc tham số cơ bản của LED Từ bảng 7.2, ta thấy diode phât sâng có câc tham số sau:
*Loại (type): LED có câc loại sau: Tiíu chuẩn (standard), độ nhạy cao (intensity), siíu sâng (super bright) vă dịng thấp (low current).
*Mău (colour): Cho ta biết mău sắc LED phât ra khi hoạt động *IF max (I forward): Dòng thuận cực đại
*VF typ (Typical forward voltage): Điện âp phđn cực thuận để loại LED năy họat động.
*VF max (Maxium forward voltage): Điện âp thuận cực đại *VR max (Maxium reverse voltage): Điện âp nghịch cực đại
*Cường độ sâng (Luminous intensity): Độ sâng của LED ứng với dòng điện nhă sản xuất ghi bín cạnh.
*Góc nhìn (Viewing angle): góc mă LED phât sâng, thường lă 60o nhưng cũng có loại góc hẹp 30o
* Bước sóng (Wavelength): Bước sóng đỉnh (peak wavelength) mă LED phât ra.
4.4. Ứng dụng của diode phât sâng
Diode phât sâng sẽ phât ra ânh sâng khi phđn cực thuận với điện âp một văi volt, dịng tiíu thụ chỉ văi chục mA, nín nhiệm vụ chính của nó lă lăm đỉn bâo
120 trong câc thiết bị điện, điện tử. Dùng để hiển thị trong LED bảy đoạn, lăm mạch quảng câo... Với sự xuất hiện của LED siíu sâng, người ta đê kết nối câc LED năy lại thănh ra những đỉn LED (Hình 7.8a). Tuổi thọ rất cao, tiíu thụ cơng suất rất thấp nín hiện nay câc đỉn LED đang dần dần thay thế câc dụng cụ chiếu sâng khâc.