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발광 다이오드 (약칭 LED - 발광 다이오드, 영어 버전 LED - 발광 듀오드)는 전자-정공 pn 접합 또는 금속-반도체 접촉이 있는 반도체 장치로, (전류가 통과할 때) 광학적(가시적, UV, IR) 방사선 .

pn 접합은 반도체 전자 기술의 "벽돌"이며 서로 다른 유형의 전도도(하나는 과도한 전자가 있는 "n형", 다른 하나는 과도한 정공이 있는 두 번째)로 함께 연결된 두 개의 반도체 조각을 나타냅니다. "p-유형"). pn 접합에 "순방향 바이어스"를 적용하면, 즉 플러스가있는 전류 소스를 p- 부분에 연결하면 전류가 흐릅니다.

우리는 직접 편향된 pn 접합을 통해 전류가 흐른 후에 무슨 일이 일어나는지, 즉 재결합의 순간 전하 캐리어의 (연결) - 전자와 정공, 음전하를 띤 전자가 반도체 결정 격자의 양전하 이온에서 "피난처를 찾을" 때. 그러한 재결합은 복사적일 수 있는 반면, 전자와 정공이 만나는 순간 에너지는 광 양자의 복사 형태로 방출됩니다. 광자.

하지만 모든 pn 접합이 빛을 방출하는 것은 아닙니다.. 왜? 첫째, LED 활성 영역의 밴드 갭은 가시 범위의 광 양자 에너지에 가까워야 합니다. 둘째, 전자-정공 쌍의 재결합 동안 방출 확률이 높아야 한다. 이를 위해서는 반도체 결정에 결함이 거의 없어야 하며, 이로 인해 방사선 없이 재결합이 발생합니다. 이러한 조건은 어느 정도 서로 모순됩니다.

그러나 두 조건을 모두 만족시키기 위해서는 결정에서 하나의 pn 접합만으로는 충분하지 않습니다. 소위 다층 반도체 구조를 제조하는 것이 필요합니다. 이종 구조. 이러한 구조에 대한 연구를 위해 러시아 물리학 자 Zhores Zh. I. Alferov (Academician, A. F. Ioffe Physical-Technical Institute 소장, Lenin Prize 수상자)는 다음을 기반으로 한 이종 구조 연구에 대한 American Physical Society의 금메달을 받았습니다. 가_1-XAl_x70년대로 돌아가서.

2000년, 이 작품들이 과학기술 발전에 얼마나 중요한지, 인류를 위한 실용화가 얼마나 중요한지 밝혀졌을 때 노벨상을 받았습니다.

저자: Koryakin-Chernyak S.L.

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