Времена нарастания и спада оптических сигналов при малой емкости светодиодов

October 1, 2011 by admin Комментировать »

Теперь рассмотрим время нарастания и спада сигналов в светодиодах малой емкости. Малой емкостью обычно обладают поверхностно- излучающие светодиоды с небольшой площадью активной области, используемые в системах связи. Рассмотрим светодиод, управляемый постоянным током, который включается в момент времениt = 0.При этом в активную область инжектируются электроны, определяющие в ней концентрацию носителей, что вызывает увеличение выходной мощности светодиода. В модели мономолекулярной рекомбинации интенсивность выходного излучения светодиода прямо пропорциональна концентрации неосновных носителей.

Уравнение для скорости мономолекулярной рекомбинации имеет следующий вид:

где Па — концентрация носителей в активной области, А —площадь области инжекции тока в активной области, d —толщина активной области. Установившийся ток Iопределяет стационарную концентрацию

неосновных носителей

Из уравнения видно, что за время т в активной области установится стационарная концентрация носителей зарядов. Интенсивность выходного излучения всегда прямо пропорциональна концентрации неосновных носителей. Поэтому время нарастания выходного сигнала светодиода определяется временем жизни носителей при спонтанной рекомбинации.

Все сказанное справедливо и для времени спада излучения светодиода. При отключении тока, подаваемого на светодиод, постоянная времени уменьшения его излучения также определяется временем жизни носителей при спонтанной рекомбинации.

В случае нелегированной активной области для описания динамики изменения концентрации носителей вместо уравнения мономолекулярной рекомбинации надо использовать уравнение бимолекулярной рекомбинации. При этом надо помнить, что время жизни носителей перестает быть постоянной величиной. Поэтому в уравнении, как правило, используется минимальное время жизни, т. е. такое, при котором наблюдается максимальная концентрация носителей.

Следует отметить, что существуют методы снижения времени спада и нарастания выходного сигнала светодиода до уровней, меньших времени жизни носителей при спонтанной рекомбинации. Время нарастания уменьшается путем формирования инжекционного тока, а время спаДа — с помощью удаления части носителей за пределы активной области. Оба метода будут рассмотрены в следующих разделах.

Источник:

 Шуберт Ф. Светодиоды / Пер. с англ. под ред. А.Э. Юновича. — 2-е изд. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. – 496 с. – ISBN 978-5-9221-0851-5.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты