【激(ji)光(guang)二(er)極管】激(ji)光(guang)二(er)極管原(yuan)理(li) 激(ji)光(guang)二(er)極管驅動電路
激光二極管原理
晶體二極管為一個由p型半導體(ti)和(he)n型半導體形成的p-n結,在其界(jie)面處兩側形成空(kong)間電(dian)荷層,并建有自建電(dian)場。當不存在外加電(dian)壓時,由于p-n結(jie)兩邊載(zai)流(liu)子濃度(du)差引起的擴散電(dian)(dian)流(liu)和自建電(dian)(dian)場引起的漂移電(dian)(dian)流(liu)相等而處于電(dian)(dian)平衡(heng)狀態。
當外界有正向(xiang)電(dian)壓偏置時,外界電(dian)場(chang)和自建電(dian)場(chang)的互相抑消(xiao)作用使(shi)載流(liu)(liu)子的擴散電(dian)流(liu)(liu)增加(jia)引起(qi)了正向(xiang)電(dian)流(liu)(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(jie)空間電(dian)荷層中的(de)電(dian)場強度達到臨界值產(chan)生(sheng)(sheng)載流子的(de)倍(bei)增過(guo)程,產(chan)生(sheng)(sheng)大(da)量電(dian)子空穴對,產(chan)生(sheng)(sheng)了數值很(hen)大(da)的(de)反向擊穿電(dian)流,稱為二極管的(de)擊穿現象。
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(shi)驗說明二極管的(de)正向特性(xing)和(he)反(fan)向特性(xing)。
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(gui)管約為0.6V)以(yi)后(hou),二極管才能直正導通。導通后(hou)二極管兩端的電壓基本上保持不(bu)變(鍺(zang)管約為0.3V,硅管約為0.7V),稱為(wei)二極管的“正向(xiang)壓降”。
2、反向特性
在電(dian)(dian)(dian)子(zi)電(dian)(dian)(dian)路中,二(er)(er)極(ji)(ji)(ji)管(guan)(guan)(guan)的正極(ji)(ji)(ji)接(jie)(jie)在低電(dian)(dian)(dian)位(wei)端,負極(ji)(ji)(ji)接(jie)(jie)在高(gao)電(dian)(dian)(dian)位(wei)端,此(ci)時二(er)(er)極(ji)(ji)(ji)管(guan)(guan)(guan)中幾乎沒有電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)流(liu)(liu)(liu)(liu)過,此(ci)時二(er)(er)極(ji)(ji)(ji)管(guan)(guan)(guan)處(chu)于截止狀態,這種(zhong)連(lian)接(jie)(jie)方式,稱為反向(xiang)(xiang)偏(pian)置。二(er)(er)極(ji)(ji)(ji)管(guan)(guan)(guan)處(chu)于反向(xiang)(xiang)偏(pian)置時,仍(reng)然(ran)會(hui)有微(wei)弱的反向(xiang)(xiang)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)流(liu)(liu)(liu)(liu)過二(er)(er)極(ji)(ji)(ji)管(guan)(guan)(guan),稱為漏(lou)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)。當二(er)(er)極(ji)(ji)(ji)管(guan)(guan)(guan)兩(liang)端的反向(xiang)(xiang)電(dian)(dian)(dian)壓增大到某(mou)一(yi)數值,反向(xiang)(xiang)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)會(hui)急劇增大,二(er)(er)極(ji)(ji)(ji)管(guan)(guan)(guan)將失去單方向(xiang)(xiang)導電(dian)(dian)(dian)特性,這種(zhong)狀態稱為二(er)(er)極(ji)(ji)(ji)管(guan)(guan)(guan)的擊穿(chuan)。激光(guang)(guang)二(er)(er)極(ji)(ji)(ji)管(guan)(guan)(guan)的注入電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)必須大于臨(lin)(lin)界(jie)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)密(mi)度(du),才能滿(man)足(zu)居量反轉條件而發出激光(guang)(guang)。臨(lin)(lin)界(jie)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)密(mi)度(du)與接(jie)(jie)面溫度(du)有關,并且(qie)間接(jie)(jie)影響效益(yi)。高(gao)溫操作時,臨(lin)(lin)界(jie)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)提高(gao),效益(yi)降低,甚至損壞組(zu)件。