|
| |
|
Главная Журналы Индикаторы следует возбуждать переменным напряжением. Значение постоянной составляющей не должно превышать 250 мВ. Для кадтактйрОваная выводов индикатора со схемой рекомендуется применять разъемы. Необходимо защищать кровлку индикатора ио всему шериметру (место герметизации) от воздействия воды и влаги. Цри работе с индикаторами необходимо надевать резиновое пфчатки. ижт1-28 □□□□□□□□□□□□□□шппошппппош 2&VWl5Zmnmni3mT71B1514imi1W3 8765 a zzi 31,6 13 5 7 9 It 15 15 17 13 H 23 25 27 0 г 4 6 8 10 12 14 16 18 20 2Z 24 26 25 0 JUUU u UUUU ишии UbUUU UUUUU UUUUD1J 30 контактных площадон ИЖТ2-28 96.5 -fгLJ-n-лJlJ-J-гuл-J-IiJJXJ-Л п DDDDDDDDDDDnnDDDDDDDDDDDDDDU Z8m6Z52475nZi201918171615K1312111D3 8 7554 32 1 , 92.6* 6,5. 1 3 5-7 3 11 IS, 15 17 19 21 23 25 27 0 2 4 6 8 10 12 К 15 IS to ZZ Z4 26 28 B lUUUU UUUULl ишии LIULILJU UUUUU UUUL JUULl Ц 1±0,оз\ 30 контактных лпощадок 5Ш\.=Ш\ Глава 4 ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ЗНАКОСИНТЕЗИРУЮЩИЕ ИНДИКАТОРЫ Единичные ППЗСИ Единичный полупроводниковый знакосинтезирующий индикатор (ППЗСИ)- полупроводниковый диод, в переходе которого в результате режомбинацни электронов и дырок при их инжекции «в прямом напра1вленни генерируется световое излучение. Это прибор, состоящий из шолутроводниковых излучатепьных элементов, предназначенный для представления информации в виде знаков и организованный в один или несколько разрядов. Полупроводниковые знакосинтезирующие. индикаторы-низковольтные приборы, удобно совмещаемые с источниками питания и уровнями токов микросхем. Они миниатюрны и позволяют конструировать устройства, предназначенные \для отображения информации различной сложности - от светящейся точки до текстов и графиксхв; ППЗСИ обладают малым временем переключения - менее 50 «с. Приборы характеризуются относительно высокими уровнями рабочих токов и умеренными уровнями яркости. Основные материалы, используемые для изготсхаленяя светодиодов, - твер- дые растворы арсенида я фосфида галлня. I- В простейшем случае единичный ППЗСИ представляет собвй пфеход с омнчеокими -(невыпрямляющимн) контактами {рхс. 4.il,a). Однако такая кон-струлция недостаточно эффективна из-за внутреннего отражения генерируемого света на границе полупроводник - воздух. Для уменьшения отражения иа поверхности Полупроводника формируют полусферическое покрытие из материала, коэффициент преломления которого имеет промежуточное значение (между коэффициентами преломления воздуха и кристалла .(рис. 4.1,6). Эффективны конструкции единичных ППЗСИ, у которых п-область р-п перехода, имеет форму полусферы (рис. 4.1,в), В такой конструкции лучи генерируемого света подходят к разделу полупроводник-воздух практически перпендикулярно, что резко снижает потери на внутреннее отураженне. Размеры излучающих поверхностей единичных ППЗСИ малы, -лоэтому для увеличения размеров изображения в конструкциях индикаторов используются линзы, рефлекторы н другие устройства, увеличивающие видимый размер светящейся поверхности. Современные ППЗСИ изготовляются на основе ряда эпнтакснальных структур. Такие структуры образуются путем формирования иа поверхности исходной пластины полупроводникового материала слоя, структура которого   Рис. 4.1. Конструкция единичных ППЗСИ: -омические контакты; 2п-область; 3 - р-область; 4 - световзлучающнй р-п переход; jf прозрачная пластмасса; (стрелкаив показаны ваправлевня излучения света)  является яцроиолженнем структуры подложки, отличающегося от подложки зна-•ченнем элжгропроводностн. К епитаксиальным структурам относятся структу-•ры в системе AlAs-GaAs, (красное свечение), двухслойные зпнтаксиалы1ые •структуры фосфида галлия GaP : Zn-О, GaP : N (красное свечение), GaP : N (зеленое свечение), GaP:N, Zn-О (желтое свечение), двухпереходные эпи-такснальные структуры фосфида галлия с красным и зел€ЯЫ1м цветом свечения. Омнчесяше контакты ж светоизлучающим структурам изготовляют на основе токкопленочных металлических понрытнй, наиример Ni-Аи-Sn, Ni-Au-Zn. Светоизлучающие кристаллы приборов, используемые в устройствах сигнальной индикации, обычно плоские, размером около 0,5X0,5x0,3 мм. Омические нонтажты могут вьикхяняться на двух противоположных сторонах кристалла. Площадь омн-ческого аюнтакта к световыводящей стороне структуры не превышает 20% рабочей поверхности. Контакт к про.тявоп.оложной стороне может.быть ирозрачнкм или непрозрачным для генерируемого излучения. • Ограничение площади омических контактов повышает внешний квантовый выход излучения. Для ППЗСИ с повышенной эффективностью излучения используются меза-структуры яа основе GaP: N и Gai : N, ZnO. Упрощенная схема светонзлучаю-щего кристалла с-мезаструктурой показана на рис, AJ2,a. Мезаструктура i(me-•sa-по-испански - стол) имеет характерную ограниченную площадь р-п перехода-около 0/)8 мм. Высокий квантовый .выход в таких структурах достигается прн высоких плотностях тока (около 200 А/см), относительно яевысо-ких токах через структуру (около il мА) что и реализуется при иалых площадях перехода. При этом потребление энергии прибором также невелико. Эти структуры характеризуются также значительным интервалом токов через переход, в котором- квантовый выход остается практически неизменным. Приборы на нх остове могут быть использованы в аналоговых устройствах. Кристалл единичного ППЗСИ с управляемым цветом свечения (рнс. 4.2,6) имеет два р-п перехода в структуре GaP. Один из них легирован Zn и О и [Излучает красный свет, другой легирован N и излучает зеленый свет. С верх-шей стороны сформирована мезаструктура. При включении одного из р-п переходов диод излучает красный иди зеленый свет, а при включении обоих р-п переходов благодаря оптической прозрачности фосфида галлня можно получить желтый или оранжевый цвет свечения в зависимости от соотношения то-жов через р-п шереходы. Единичные ППЗСИ изготовляются в металлостекляяных корпусах со све-товывояящимн окнами. Онн могут также выполняться с монолитной (полимерной герметизацией с прозрачным куполом. Единичные ППЗСИ обладают достаточно высоким быстродействием, од-1нако для устройств отображения, в которых они обычно используются, времен- Рнс. 4.2. Устройство све-тоизлучающих кристаллов плоской конструкции: а - с мезаструктурой; б - с.. двумя р-п переходами и мезаструктурой для индикаторов с управляемым цветом свечения U - р-п переход; 2 - слой диэлектрика; 3 - омический контакт)   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 |