Доставка цветов в Севастополе: SevCvety.ru
Главная -> Конструктирование оптикоэлектронной аппаратуры

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 [52] 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78

, отн.вд.


i0-\-F\,HM Рис. 7.3. Спектральные зависимости функции видности (X) (кривая 1) и t=dV 1д% (кривая 2)

Обращает на себя внимание, что в ряде случаев (например, у приборов на основе SiC) температурная зависимость эффективности излучения имеет немоно-- 0,5 тонный характер, при этом Ки может принимать как положительное, так и отрицательное значение.

Специфика ПЗСИ вызывает необходимость одновременного учета температурного изменения мощности излучения и его длины волны. Для температурного коэффициента /„ может быть получено выражение [152]

600 500 К,нм

dP dT

(7.6)

где - стандартная кривая видности.

С учетом зависимости

>0 dT

Р * dT

{%) (рис. 7.3) и значения

видно, что при Я>555 нм (максимум кривой видности),

1 dh

происходит увеличение

по сравнению с

Iv dT

при этом вклад второго члена растет с Я, и в красной области спектра может превышать 0,3 7о/К. В области же

<555 нм

1 dV.

ложен

dT dp

>>0 и вклад второго члена противопо-

1 dh

dK dT

. что приводит к уменьшению

по срав-

нению с

Р dT

В связи со сказанным температурную зависимость эффективности излучения приборов для визуального отображения информации целесообразно характеризовать температурным коэффициентом силы света. В работе [ЮЗ] температурные зависимости Iv{T) для ЦЗИ аппроксимировались соотношением /„=/„„ X :Хехр>с (Г-Го), где То = 300 К, при этом величина % для приборов на основе GaAsP, GaP : (Zn, О), GaAs : N и GaP : N составляла соответственно -0,0188; -0,0131; -0,0112; -0,0104.

Как видно из табл. 7.2, абсолютное значение температурного коэффициента силы света для серийно выпускаемых приборов составляет 0,5... 1 % •



7.2. ФИЗИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ УПРАВЛЕНИЯ ;

ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТЬЮ ИЗЛУЧАТЕЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ИНДИКАТОРОВ

В ряде специальных областей применения светоизлучающих приборов, где не предъявляются повышенные требования по габаритным размерам и массе излучающего терминала, но требуется высокая стабильность работы в условиях изменяющейся температуры внешней среды, может быть использован метод активного термостатирования. Указанный метод предполагает температурную стабилизацию с помощью специальных микрохолодильников ,[153].

К недостаткам метода активного термостатирования следует отнести существенные размеры и массу излучающего терминала, большое энергопотребление и т. д.

Схемные варианты получения приборов со слабой температурной зависимостью мощности излучения подразумевают использование в одной цепи со светоизлучающим полупроводниковым прибором специальных схем температурной компенсации. Определенный интерес представляют резистивные свойства самих СИД .[154]: при питании прибора от стабилизированного источника напряжения цепочка из параллельно соединенных резистора R] и СИД включается последовательно с резистором R2. В этом случае для оптимального параметра Ri получено

""Л dT

где - дифференциальное сопротивление диода.

Рассмотрение схемы с последовательным соединением резистора R показывает, что при учете температурных зависимостей ВАХ и люмен-амперных (ЛАХ) характеристик [165] условие dI.ufdT=0 может быть обеспечено при R = dUt,pfdI„p. В этой же работе предложен метод экспериментального подбора величины R.

В работе [156] был предложен гибридный СИД, состоящий из двух кристаллов с противоположным /Си. Для получения тем-пературно стабильного СИД в красной области спектра использовались кристаллы GaAsP и SiC, а в случае СИД желто-зеленого цвета свечения - SiC и GaAsP: N. При таком подборе пар материалов достигалось наилучшее соответствие их спектральных характеристик.

Полученные приборы характеризовались /Си»0,1 %/К.

Как было показано выше, в принципе в полупроводниковых материалах может быть реализован достаточно широкий диапазон изменения температурных характеристик для различных параметров излучательной рекомбинации. Специально вопрос о влия-6-88 161




Рис. 7.4. Температурные зависимости силы света эпитаксиальных р-п структур на основе:

; -GaP:Al; 2 - GaP : N; 3 - GaP : In; 4-GaP(Al, Те)

НИИ различных технологических факторов на характер температурных зависимостей излучательных характеристик рассмотрен в работе [24].

В работе [157] специально рассмотрены технологические пути повышения температурной стабильности СИД из GaP. Были исследованы характеристики -гт-структур, выращенных методом ЖФЭ при 1300 К и легированных различными примесями. Как видно из рис. 7.4, легирование изоэлектронной примесью азота или индия в этом случае приводит к НТЗ с различной величиной /Си (большей в случае N). Температурная зависимость эффективности становится немонотонной при введении в расплав примеси А1, что связывается с геттерирующим действием А1 (А1 связывает растворенный в расплаве N и О).

В работе [88] исследовано влияние отклонения от стехиометрии, вызванное изменением давления паров Р, на характер температурных зависимостей Т1внеш р-п-структур на основе GaP. Исследовались параметры как ЖФЭ-, так и ГФЗ-структур. В случае ЖФЭ температура варьировалась в диапазоне 1080... 1280 К, а избыточное давление паров фосфора достигалось введением фосфора в горячую зону реактора.

В случае ГФЭ соотношение Ga и Р изменялось за счет изменения соотношения газовых потоков НС1 и РНз

Было установлено, что изменение у приводит к значительному изменению /Си.

Вопросу влияния концентрации донорной примеси на /Си посвящена работа [158]. Было установлено, что в структурах на основе GaP можно варьировать /Си, изменяя концентрацию донорной примеси. При этом было высказано предположение о том, что высокая температурная стабильность эффективности излучения может быть реализована благодаря взаимному балансу механизмов излучательной рекомбинации, характеризующихся АТЗ и НТЗ эффективности и близких по спектральному составу (в случае GaP такими механизмами являются собственная рекомбинация и рекомбинация на донорных центрах).

В работе [159] исследовалось влияние концентрации азота на температурную зависимость излучательных характеристик СИД из GaP. Было установлено, что при достаточно больших концентрациях азота (N«10 см~) существенное влияние на спектры электролюминесценции и температурную зависимость эффективности могут оказывать NN-пары, так как их концентрация при определенных условиях может превысить концентрацию доноров (например, при увеличении N от 2-10>8 до 6-10 см- суммарная 162



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 [52] 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78



0.0091
Яндекс.Метрика