Lekasjestrømmen øker ved økt temperatur, kan dobles for hver økt 10 grad når diode spenningen er konstant. Dette kan gi store konsekvenser. For å holde diodestrømmen
konstant så må diodespenning minkes. PN deplesjonslag har kondensator virkning og det er grenser for hvor høye frekvenser som dioden takler slik jeg skjønner det. Det oppgis som recovery time fra produsenter hvor raskt dioden henter
seg inn etter strøm/spennings puls osv.
Elementært
I
dioder av Germanium og GaAs er det lekkasjestrøm men mye mindre enn i Silisium og Emisjonskoeffisienten er mye større.
Strømmen øker sterkt med temperaturen og kan dobles
for hver 10 grad. For å holde diode strømmen holdes konstant må diode spenning minkes.
Levetiden på komponenter med stadig høye temperaturer blir kraftig redusert.
For å unngå overoppheting må varmen ledes til omgivelsene. Det er sammenheng mellom størrelse og evne til avledning.
historie
De første lysdioder gav infrarødt lys men i 1962 lyktes amerikaneren Nick Holoyak å lage en LED med synlig lys. Han kalles lysdiodens far.
I de nærmeste år etter det klarte man å lage grønt og rødt som ble kjempe populære på grunn av størrelsen og liten varme produksjon. Blå kom senere og med den så kunne man lage hvitt lys med å
kombinere rødt og grønt.
Båndgap
Fant litt dypere informasjon om båndgap
og energinivåer fra NTNU Institutt for fysikk av Vardøy, Aas, Rimhaug, Sæbø. Jeg låner litt om den:
Atomer
med flere elektroner vil fordele dem på flere energinivåer og i de høyere nivåer er det også flere ulike energi tilstander. Valensbåndet er det høyeste energinivået hvor elektroner eksisterer. Energien i det
båndet kalles Fermienenergien. I ledere er det nivået ikke fylt helt opp, slik at elektronene kan bevege seg fra det ene atomets valens til neste atoms valens. I isolatorer og halvledere er derimot valensbandet ved absolutt null grader kelvin fylt
opp. For å lede strøm må disse da få elektronene opp i et høyere bånd, dette båndet blir da ledningsbånd og definisjonen av Fermienenergien mister litt av sin verdi, siden vi nå ikke har full kontroll
på hvor hvert enkelt atom har sine mest energirike elektroner. Energi avstanden fra ytterste kant av valensbåndet til innerste kant av ledningsbåndet kalles ofte båndgap mellom disse to. Energi tilstanden mellom båndene er forbudt
så kan ikke denne energi økningen skje gradvis, derimot må elektroner som skal opp i ledningsbåndet få tilført all energi på en gang, slik at de kan hoppe opp i bandet over. Denne energien kan tilføres med
f.eks oppvarming, elektrisk felt eller med å bombardere med fotoner. Forskjellen på isolatorer og halvledere : isolatorer har båndgap for stort til å oppnå dette for et betydelig antall elektroner. Halvledere har mindre båndgap
slik a vi lettere kan få elektroner opp i ledningsbåndet og gjøre materialet istand til å lede strøm, elektronene i ledningsbåndet fungerer også som negative ladningsbærere, det vil også bli hull i valensbåndet
der disse elektronene var. Hullene kan fungere som positive ladningsbærere som går motsatt vei, fremmer ledningsevnen ytterligere. Termiske egenskaper for halvledere: ledningsevnen vil øke ved ytre temperatur økning, elektronene vil
at flere elektroner får nok energi til å komme seg over ledningsbåndet.
Fra samme prosjekt fra NTNU så er det nevnt om rekombinasjon
Elektron rekombinerer eller faller i hull. Elektronet passer ikke helt eller som det nevnes «høyden på fallet» bestemmer energien til fotonet og frekvensen på den utsendte strålingen. Fargen på
det synlige lyset blir avgjort av den eksakte avstanden mellom bånda, den avstanden er material bestemt. Aluminium Gallium arsenat gir rødt, Gallium Aluminium fosfat gir grønt, Gallium nitrat gir grønt og blått. Man kan til
og med få rosa og lilla med lagdelte. Blå Gallium nitrat med gul fosfor gir hvitt! Det gule stimulerer de røde og grønne mottakerne i våre øyne og blandingen av gult og blått fremstår som hvitt for oss.