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2.LED的PN结是如何制成的? 常用来制造LED的半导体材料有哪些?
LED的实质性结构是半导体PN结。PN结就是指在一单晶中具有相邻的P区和N区的结构,它通常是在一种导电类型的晶体上以扩散、离子注入或生长的方法产生另一种导电类型的薄层来制得的。给PN结加上正向电压,注入少数载流子,少数载流子的复合发光就是发光二极管的工作机理。PN结的单向导电性如图2-2所示。如曾用离子注入法制成碳化硅蓝色LED,用扩散法制成红外光、橙光、黄光、红光LED。而GaAlAs、InGaN、InGaAlP超高亮度LED都由生长结制成,效率较高的GaAs、GaP:ZnO/GaP和GaP:N/GaP LED的PN结也是用生长结制成的,而采用扩散法和离子注入法制成的PN结,由于无用杂质过多会造成晶体质量下降,所以其缺陷增多,最终导致发光效率下降。
图2-2 PN结的单向导电性
常用来制造LED的半导体材料主要有砷化镓、磷化镓、镓铝砷、磷砷化镓、铟镓氮、铟镓铝磷等Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料,其他还有Ⅳ族化合物半导体碳化硅、Ⅱ-Ⅵ族化合物硒化锌等。