半導(dǎo)體發(fā)光二極管和半導(dǎo)體激光器類似,也是一個(gè)PN結(jié),也是利用外電源向PN結(jié)注入電子來發(fā)光的。半導(dǎo)體發(fā)光二極管記作LED,是由P型半導(dǎo)體形成的P層和N型半導(dǎo)體形成的N層,以及中間的由雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)成的有源層組成。有源層是發(fā)光區(qū),其厚度為0.1~0.2μm左右。
半導(dǎo)體發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)簡單,體積小,工作電流小,使用方便,成本低,所以在光電系統(tǒng)中的應(yīng)用極為普遍。在正向偏置下,半導(dǎo)體PN結(jié)或與其類似的結(jié)構(gòu)能夠發(fā)出可見光或近紅外光,這種把電能直接轉(zhuǎn)換為光能的器件稱為發(fā)光二極管,簡稱LED。
LED的結(jié)構(gòu)依應(yīng)用和材料摻雜情況而異。用于可見光指示和顯示方面的LED,要求結(jié)構(gòu)佳化以獲得率;用于光通信方面的LED,需要有高輻射度以把大功率耦合入纖維,還希望有較大的調(diào)制能力。用作指示燈和顯示器的LED的基本結(jié)構(gòu)見圖2。