Напівпровідникові прилади на основі p-n переходу, страница 23

Параметром електричного режиму є прямий струм, а не напруга, оскільки внутрішній опір світлодіода малий і величина струму задається зовнішніми колами.  Прямий струм світлодіода задається зовнішніми колами і для більшості СВД знаходиться в указаному на рис.1.20 діапазоні. Величина падіння напруги знаходиться в межах 2-2.5 В. Максимальна величина споживаного струму для більшості світлодіодів знаходиться в межах 70 мА. При малих струмах, що подаються в діод, має місце велика доля рекомбінаційної складової, тому коефіцієнт інжекції буде малим. При зростанні прямого струму потік випромінювання спочатку швидко зростає до того часу, поки в струмі діода стане домінуючою дифузійна складова. Подальше зростання прямого струму приводить до поступового насичення центрів люмінесценції і зниженню випромінювальної здібності СВД. До того ж, з ростом струму зростає ймовірність  ударної рекомбінації, що також приводить до зменшення випромінювальної здібності. Одночасна дія розглянутих механізмів  впливу прямого струму на силу випромінювання приводить до того, що випромінююча характеристика має максимум при деякому значенні струму СВД. 

Спектральна характеристика відображає залежність потоку Ф_в від довжини хвилі випромінювання. Як вказувалось раніше, довжина хвилі випромінювання залежить від різниці енергетичних рівнів, між якими має місце перехід електронів при рекомбінації. Оскільки ширина забороненої зони для різних матеріалів різна, то різною буде і спектральна характеристика СВД. Оскільки кожна з зон займає деякий діапазон енергетичних  рівнів, то спектр випромінювання знаходиться в деякому діапазоні з шириною Dl, яка вимірюється на рівні 0.5 максимальної його висоти на частоті l_М. Спектральна характеристика СВД завжди повинна бути узгоджена зі спектральною характеристикою приймача. Оскільки для більшості СВД приймачами є людське око, то і необхідно узгоджувати його спектральну характеристику з спектральною характеристикою людського ока. Практичний діапазон хвиль, що сприймаються оком, знаходиться в діапазоні 400–700 нм, який значно вужчий, ніж діапазон спектральної чутливості фотоприймачів,  що  знаходиться в діапазоні 300–1100 нм. Узгодженість спектральних характеристик  полягає в знаходженні такої довжини хвилі l , на якій добуток спектральних характеристик випромінювача і приймача будуть мати максимальне значення. На рис. 3.СД3 приводяться спектральні характеристики СВД для двох різних типів матеріалу.

Оптичні параметри характеризують колір випромінювання, довжину хвилі, кут випромінювання та інше. Оптичні параметри є важливими показниками СВД при конструюванні електронних приладів, коли необхідно забезпечити максимальну видимість працюючого СВД, яскравість, контрастність його зображення, необхідність виділення на фоні приладу та ряд інших показників. В більшості випадків для цього використовують параметр Ф_М, а також домінуючу довжину хвилі l_ДОМ, яка є кількісною мірою кольорового сприйняття випромінювання людським оком. Два СВД з різними спектральними характеристиками будуть мати однаковий колір світла, якщо вони мають однакові l_ДОМ.

Кількісно випромінювання СВД характеризують силою випромінювання, яка залежить від направленості випромінювання. Направленість випромінювання характеризується діаграмою направленості або кутом випромінювання q. В межах кута q сила випромінювання складає не менше половини її максимального значення. Кут q і паспортна діаграма направленості СВД дають можливість визначати величину сили світла при різних кутах зору.

Частотна характеристика характеризує частотний діапазон перетворення прямого модулюючого струму СВД в відповідний йому світловий потік. З нею тісно і однозначно пов’язані такі параметри, як час включення і час виключення СВД. Сучасні СВД мають широкий частотний діапазон, а тривалість часу включення і виключення вимірюється десятками – сотнями нс.

Вольт-амперна характеристика СВД близька до ВАХ звичайних діодів і суттєво залежить від матеріалу напівпровідника.  При використанні СВД слід враховувати той факт, що його зворотня ВАХ не допускає високих зворотніх напруг. Тому в тих випадках, коли передбачається включення СВД в схему, в якій буде прикладатись зворотня напруга значної величини, то послідовно з СВД слід вмикати звичайний діод, який би забирав на себе величину зворотньої напруги.