【激(ji)光(guang)(guang)二極管】激(ji)光(guang)(guang)二極管原理 激(ji)光(guang)(guang)二極管驅(qu)動電路

激光二極管原理

晶體二極管為一個由p型半導體(ti)和n型半導體形成(cheng)的(de)p-n結(jie)，在(zai)其界(jie)面(mian)處兩側(ce)形成空間電荷層，并建有自建電場。當不存在(zai)外加(jia)電壓時，由于p-n結兩邊載流子(zi)濃度差引(yin)起的擴散電流和自建電場引(yin)起的漂移電流相(xiang)等而處于電平衡狀態。

當(dang)外(wai)界(jie)有正(zheng)向電(dian)(dian)壓偏置時，外(wai)界(jie)電(dian)(dian)場(chang)和自建(jian)電(dian)(dian)場(chang)的互相抑(yi)消作(zuo)用使載流(liu)子的擴(kuo)散電(dian)(dian)流(liu)增加引(yin)起了正(zheng)向電(dian)(dian)流(liu)。

當外界有反向電壓偏置時，外界電場和自建電場進一步加強，形成在一定反向電壓范圍內與反向偏置電壓值無關的反向飽和電流I0。

當外加的反向電壓高到一定程度時，p-n結空間電荷層中的電場(chang)強度達到臨界(jie)值產生(sheng)載流子的倍增過程，產生(sheng)大(da)量電子空穴對，產生(sheng)了數值很大(da)的反(fan)向擊(ji)穿電流，稱為(wei)二極管的擊(ji)穿現象。

激光二極管驅動電路

導電特性

二極管最重要的特性就是單方向導電性。在電路中，電流只能從二極管的正極流入，負極流出。下面通過簡單的實驗說明二極管(guan)的正向特(te)(te)性和反(fan)向特(te)(te)性。

1、正向特性

在電子電路中，將二極管的正極接在高電位端，負極接在低電位端，二極管就會導通，這種連接方式，稱為正向偏置。必須說明，當加在二極管兩端的正向電壓很小時，二極管仍然不能導通，流過二極管的正向電流十分微弱。只有當正向電壓達到某一數值（這一數值稱為“門檻電壓”，鍺管約為0.2V，硅管約為0.6V）以(yi)后，二(er)極管(guan)(guan)才能直正導通。導通后二(er)極管(guan)(guan)兩端的電壓基本(ben)上保持不變（鍺管(guan)(guan)約為0.3V，硅管約為0.7V），稱為二極管(guan)的(de)“正(zheng)向壓降”。

2、反向特性

在電(dian)(dian)子電(dian)(dian)路中，二極(ji)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)正極(ji)接在低電(dian)(dian)位(wei)端，負(fu)極(ji)接在高電(dian)(dian)位(wei)端，此時二極(ji)管(guan)(guan)中幾乎沒有(you)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)流(liu)(liu)(liu)(liu)過(guo)，此時二極(ji)管(guan)(guan)處(chu)于(yu)截(jie)止狀態(tai)(tai)，這(zhe)種(zhong)連(lian)接方式，稱(cheng)(cheng)為反(fan)向(xiang)(xiang)偏置。二極(ji)管(guan)(guan)處(chu)于(yu)反(fan)向(xiang)(xiang)偏置時，仍然會(hui)有(you)微弱(ruo)的(de)(de)(de)反(fan)向(xiang)(xiang)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)流(liu)(liu)(liu)(liu)過(guo)二極(ji)管(guan)(guan)，稱(cheng)(cheng)為漏電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)。當二極(ji)管(guan)(guan)兩端的(de)(de)(de)反(fan)向(xiang)(xiang)電(dian)(dian)壓增(zeng)大(da)到某一數值(zhi)，反(fan)向(xiang)(xiang)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)會(hui)急劇增(zeng)大(da)，二極(ji)管(guan)(guan)將(jiang)失去(qu)單方向(xiang)(xiang)導電(dian)(dian)特性，這(zhe)種(zhong)狀態(tai)(tai)稱(cheng)(cheng)為二極(ji)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)擊穿。激(ji)光二極(ji)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)注(zhu)入電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)必須大(da)于(yu)臨界電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)密度，才能(neng)滿足居量反(fan)轉條件而發出激(ji)光。臨界電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)密度與接面(mian)溫(wen)度有(you)關，并且間接影響效益。高溫(wen)操作時，臨界電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)提高，效益降低，甚至損壞組件。