" Н а у к а м о л о д ы х " , 3 0 - 3 1 м а р т а 2 0 1 7 г . , А р з а м а с
П о с в я щ а е т с я 1 0 0 - л е т и ю Р о с т и с л а в а Е в г е н ь е в и ч а А л е к с е е в а
512
производства, отсюда проистекает и дороговизна экранов больших разрешений
и размеров, выполненных на СИД, относительно ЖК-дисплеев. Сравнительный
анализ функциональных характеристик ЖК-дисплеев и органических
светоизлучающих
диодов,
проблем
использования
и
применения
светоизлучающих диодов, а также перспектив применения и развития
технологий их производства проведем по источникам [1-11].
Принцип действия светоизлучающих диодов, как и любого
полупроводника, основывается на эффекте p-n-перехода, а точнее, используется
энергия квантов света, образующихся при протекании через него постоянного
прямого электрического тока. Все полупроводниковые излучатели делят на две
подгруппы: некогерентные излучатели и когерентные излучатели. Каждая из
них в свою очередь подразделяется на категории:
•
Некогерентные полупроводниковые излучатели:
o
Инфракрасные излучающие диоды
o
Светоизлучающие диоды
o
Электролюминесцентные порошковые и плёночные излучатели:
- Полупроводниковые знаковые индикаторы
- Полупроводниковые шкалы
- Полупроводниковые экраны
•
Когерентные полупроводниковые излучатели
o
Полупроводниковые лазеры с различными типами возбуждения
Некогерентные
полупроводниковые
светоизлучатели
составляют
большинство полупроводниковых светоизлучающих диодов; к ним относятся
все излучатели видимой области спектра.
Рассмотрим принцип работы самих СИД.Как указано выше, он основан
на свойствах выпрямляющегоp-n-перехода, использующего энергию
рекомбинации. Другими словами, при прохождении прямого тока через p-n-
переход СИД возникает явление заполнения свободного энергетического
уровня в валентной зоне свободным близлежащим электроном, именуемое
рекомбинацией, что естественно сопровождается выделением энергии. Энергия
выделяется как тепловая, так и световая, в виде квантов лучистой энергии, на
этом и строится работа светоизлучающих полупроводниковых диодов. Для
того, чтобы кванты энергии в виде фотонов, образовавшиеся в процессе
рекомбинации, соответствовали квантам видимого спектра, необходимо иметь
большую ширину запрещённой зоны исходного полупроводника (∆Э>1,7 эВ),
иначе, при меньшей ширине, кванты будут соответствовать инфракрасной зоне
видимого спектра. Таким образом, главное отличие между СИД и ИК
излучающими диодами состоит только в исходном полупроводниковом
материале. Основные материалы, используемые при производстве СИД: GaAs,
GaP, GaN, AlN, InN.
По принципу работы органические светоизлучающие диоды (ОСИД или
OLED) очень похожи на обычные СИД, но есть несколько отличий, основное –
в том, что эмиссионный слой расположен ближе к катоду, это связано с
