发光二极管(20201028143741)
§3.4 发光二极管 (LED) 一、 发光原理 1、结的形成 在一块硅材料中,一边掺杂为 n型,另一边掺杂为 p型,构成 p-n 结,交 界面上载流子浓度是突变的。由于浓度不均匀,导致空穴从 p区到 n区、电子 从 n区到 p区的扩散运动。在 p区一侧,空穴离开后,留下了不可移动的带负 电荷的电离受主,因此出现一个负电荷区。在 n区一侧,因电子离开,产生了 由电离施主构成的正电荷区。 p-n 结两侧的区域称为空间电荷区或耗尽区。 空间电荷区中的电荷形成了从 n区指向 p区的电场,称为内建电场。内建电 场促使载流子做漂移运动,而阻碍其扩散运动。 随扩散运动的进行, 空间电荷逐渐增多, 空间电荷区逐渐扩展, 内建电场增 强,使漂移运动加强。最终,扩散与漂移达到平衡。如无外电场作用,空间电 荷区不再扩展,保持一定宽度,内建电场稳定,即为热平衡状态下的 p-n 结。 能带结构如下图。
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