Светодиод

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6!) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.06.73 (21) 1923952/24-7 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.09.75. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 22.12.75

3/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий

8.8) (72) Авторы изобретения Ю. М. Алтайский, В. К. Баранов, Н. А. Ивженко и В. А. Шемякин (71) Заявитель (54) СВЕТОДИОД

Изобретение относится к светотехнике и может быть использовано при создании опорных и контрольных излучений в различных светотехнических и фотометрических приборах.

Известны светодиоды на основе карбида кремния, у которых излучаемый свет от вплавленпого р-п-перехода проходит через толщу кристалла, что приводит к значительному сужению спектрального диапазона излучения, вследствие поглощения коротковолновой части спектра, а также к уменьшению выхода излучения за счет поглощения кристаллом.

Описываемый светодиод отличается тем, что в нем плоскость окна по отношению к плоскости пластины монокристалла расположена под углом, близким к 45 С. Это обеспечивает широкий спектральный диапазон излучения и высокий выход излучения.

Светодиоды выполняют в виде сплавного р-и-перехода на базе карбида кремния на панели с таким расчетом, чтобы индикатрисса направленности излучения имела максиму.м в направлении, перпендикулярном к плоскости окна для выхода излучения. Для этого пластину исходного кристалла располагают наклонно под углом, близким к 45, относительно плоскости окна, причем окно располагается со стороны вплавленной навески.

На фиг. 1 схематически изображено описываемое устройство; на фиг. 2 — индикатрисса излучения.

На чертеже приняты условные обозначе5 ния: 1 — крпсталлодержатель; 2 — пластина монокристалла карбида кремния; 3 — р-и-переход на базе алюминиево-кремниевого сплава; 4 — золото"; 5 —; 6 — основание корпуса; 7 — окно для выхода излу1О чения; 8 — изолированный вывод корпуса.

Светодиод собран в корпусе, в котором окно для выхода излучения выполнено из кварцевой пластинки с целью получения более широкого спектрального диапазона. На

15 кристаллодержателе, приваренном к основанию корпуса, припаяна пластина монокристалла карбида кремния размерами

1)(1Ъ;0,4 мм, в центральную часть которой вплавлен р-а-переход на базе алюминиевокремниевого сплава. Диаметр anëàaëåííîé навески 0,2 — 0,3 мм. К оплавившейся навеске методом термокомпрессии присоединен золотой вывод диаметром 40 мк, другой конец которого путем пайки присоединен к изолированному выводу корпуса. Пластина монокристалла расположена наклонно под углом, близким к 45, относительно плоскости выходного окна, поэтому индикатрисса направленности излучения имеет максимум в направлении, перпендикулярном к плоскости выходно484657 го окна. При этом окно размещено со стороны вплавленной навески.

На фиг. 2 кривая А представляет индикатриссу излучения светодиода (яркость в этом случае составляет 860 нт); кривые Б и В даны для сравнения: кривая Б — индикатрисса излучения светодиода, у которого излучаемый свет от вплавного р-п-перехода проходит через толщу кристалла (яркость 490 нт), кривая  — индикатрисса излучения светодиода, у которого окно для выхода излучения расположено со стороны вплавленной навески, а плоскость пластины монокристалла параллельна плоскости окна (яркость 580 нт).

При подаче на светодиод напряжения отрицательной полярности (« — » на Р-область) р-п-переход смещается в обратном направлении и,при напряжении порядочка 10 В,поле в области резкого р-п-перехода достигает значительной величины (до 10 В/см). При этом свободные носители в области п-р-перехода под действием поля достигают столь большой энергии, что при соударениях могут отдавать ее в виде излучения, причем в силу того, что происходит торможение носителей самой различной энергии, спектральный диапазон излучения светодиода занимает широкую полосу длин волн.

Испытания экспериментальных образцов описываемого светодиода показали, что при рабочем напряжении 20 В и рабочем токе, протекавшем через образец, 15 мА яркость достигала 1000 нт, спектр излучения распо10 ложен в диапазоне длин волн 270 — 1000 нм с максимумом в области 360 — 400 нм.

Предмет изобретения

15 Светодиод, работающий при отрицательном смещении и состоящий из корпуса с окном для вывода света и пластины монокристалла карбида кремния с вплавленной навеской алюминиево-кремниевого сплава, причем

20 окно расположено со стороны навески, о тл и ч а ю щи и с я тем, что; с целью увеличения выхода света, плоскость окна по отношению к плоскости пластины монокристалла расположена под углом, близким к 45 .

484657

©>c 2

Составитель И. Чукова

Iioppeлтор И, Позняловская

Редактор Л. Тюрина

Текред T. Миронова

Типография, пр, Сапунова, 2

Заказ 3116, 17 Изд. ¹ 1736 Тираж 869 Подписное

ЦНИИПИ Государственного когяитета Совета Министров СССР

IIo депагя изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раугиская наб., д. 4 5