【激(ji)光(guang)二極管(guan)】激(ji)光(guang)二極管(guan)原理 激(ji)光(guang)二極管(guan)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(dao)體(ti)和n型半導體(ti)形成的(de)p-n結(jie),在其界(jie)面處兩側形成空間電(dian)荷(he)層,并建有(you)自(zi)建電(dian)場。當不存在外加(jia)電(dian)壓(ya)時(shi),由(you)于p-n結兩邊(bian)載流(liu)(liu)子濃度差(cha)引起的(de)擴散(san)電(dian)流(liu)(liu)和(he)自建(jian)電(dian)場(chang)引起的(de)漂(piao)移電(dian)流(liu)(liu)相等而處于電(dian)平(ping)衡狀態。
當外(wai)界(jie)有(you)正向電壓偏置時,外(wai)界(jie)電場和自建(jian)電場的(de)(de)互相抑消作用使載流子的(de)(de)擴散電流增加引起了正向電流。
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(ceng)中的電場強度(du)達到臨(lin)界值產(chan)(chan)(chan)生載流(liu)(liu)子的倍增過程,產(chan)(chan)(chan)生大量電子空穴對,產(chan)(chan)(chan)生了數值很(hen)大的反向擊(ji)穿(chuan)電流(liu)(liu),稱為(wei)二極管的擊(ji)穿(chuan)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(shuo)明二極(ji)管的正(zheng)向特性(xing)和反向特性(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,硅管(guan)約(yue)為0.6V)以后(hou),二極(ji)管才能直正(zheng)導通。導通后(hou)二極(ji)管兩端的電壓(ya)基本上保持不變(鍺管約為(wei)0.3V,硅(gui)管約(yue)為0.7V),稱為二極管(guan)的“正向(xiang)壓降”。
2、反向特性
在(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)子電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)中(zhong),二(er)(er)極(ji)管(guan)的(de)(de)正極(ji)接(jie)在(zai)低(di)電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)端,負(fu)極(ji)接(jie)在(zai)高(gao)(gao)電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)端,此(ci)時(shi)二(er)(er)極(ji)管(guan)中(zhong)幾乎沒有電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)流(liu)(liu)(liu)(liu)過,此(ci)時(shi)二(er)(er)極(ji)管(guan)處于(yu)(yu)截止狀(zhuang)態,這(zhe)種連接(jie)方式,稱為反(fan)向(xiang)(xiang)偏置。二(er)(er)極(ji)管(guan)處于(yu)(yu)反(fan)向(xiang)(xiang)偏置時(shi),仍然會有微弱的(de)(de)反(fan)向(xiang)(xiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)流(liu)(liu)(liu)(liu)過二(er)(er)極(ji)管(guan),稱為漏電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)。當二(er)(er)極(ji)管(guan)兩端的(de)(de)反(fan)向(xiang)(xiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓增大到(dao)某(mou)一數值(zhi),反(fan)向(xiang)(xiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)會急劇(ju)增大,二(er)(er)極(ji)管(guan)將(jiang)失去(qu)單方向(xiang)(xiang)導電(dian)(dian)(dian)(dian)特性,這(zhe)種狀(zhuang)態稱為二(er)(er)極(ji)管(guan)的(de)(de)擊穿。激(ji)光二(er)(er)極(ji)管(guan)的(de)(de)注(zhu)入電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)必須(xu)大于(yu)(yu)臨(lin)界電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)密度(du)(du),才能(neng)滿足居(ju)量(liang)反(fan)轉條件而發(fa)出(chu)激(ji)光。臨(lin)界電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)密度(du)(du)與(yu)接(jie)面溫度(du)(du)有關(guan),并且間接(jie)影響效益(yi)。高(gao)(gao)溫操作時(shi),臨(lin)界電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)提高(gao)(gao),效益(yi)降低(di),甚(shen)至損壞組件。