įvairūs šviesos diodai
šviesõs diòdas, šviestùkas, šviesą skleidžiantis puslaidininkinis prietaisas, sudarytas iš skylinės elektroninės (pn) sandūros. Tekant srovei į sandūrą injekuojami nepusiausvirieji elektronai ir skylės joje rekombinuoja išspinduliuodami šviesos kvantą – fotoną. Didelės galios šviesos diodo aktyvioji sritis, kur vyksta rekombinacija, dažniausiai yra sudaryta iš vienos ar pasikartojančių kvantinių duobių, padedančių sukurti didesnį nepusiausvirųjų krūvininkų tankį ir pasiekti didesnį našumą.
Spinduliuojamo fotono energijai, kartu ir skleidžiamos šviesos bangos ilgiui (šviesos spalva), pirmiausia labai svarbus aktyviąją sritį sudarančio puslaidininkio draudžiamasis tarpas. Aktyviąją sritį formuojant iš trinarių ar keturnarių puslaidininkių jų draudžiamąjį tarpą galima keisti keičiant junginį sudarančių atomų tankio tarpusavio santykį. 21 amžiaus pradžioje dauguma pramoniniu būdu gaminamų infraraudonosios ir ilgabangės regimosios spektro srities šviesą spinduliuojantys šviesos diodų daromi iš AlGaAs pagrindu sudarytų heterodarinių, vidurinės regimosios šviesos spektro srities šviesą – iš AlGaInP, o trumpabangės regimosios ir ultravioletinės spektro srities – iš AlInGaN heterodarinių. Pramoninių baltų šviesos diodų spinduliuotė gaunama maišant mėlyno InGaN šviesos diodo spinduliuotę su jį gaubiančiame skaidriame apvalkale įterpto fosforo ar kelių rūšių fosforų, sugeriančių dalį mėlynos spinduliuotės ir spinduliuojančių ilgesnių bangų šviesą. Fizikiniu požiūriu, kvantinį šviesos diodo našumą galima padidinti iki 100 %: tai ilgalaikis šviesos šaltinis – jo veikimo trukmė apie 100 000 h. Šviesos diodai kompaktiški, atsparūs agresyviam išorės sąlygų, t. p. mechaniniam poveikiui, jų įsijungimo ir išsijungimo trukmė mažesnė už žmogaus akies reakcijos trukmę; jiems reikia žemos įtampos (kelių voltų) ir silpnos srovės (dešimčių miliamperų).
Šviestukai plačiai naudojami informaciniuose, avariniuose ir eismo ženkluose, automobiliuose, švieslentėse ir vaizdalentėse, interjero ir eksterjero apšvietime, automobiliuose, medicinoje; ultravioletiniai šviestukai – vandeniui valyti, paviršiams dezinfekuoti, kenksmingoms medžiagoms operatyviai aptikti. 21 a. 1 dešimtmetyje itin sparčiai buvo gerinami iš organinių medžiagų pagamintų šviesos diodų (organinių šviesos diodų) parametrai, jie didelio ploto (formuojami ant lanksčių padėklų). Palyginti su neorganiniais šviesos diodais, organinių mažesnis našumas, iš ploto vieneto skleidžiamas šviesos srautas bei veikimo trukmė, bet jie jau plačiai naudojami monitoriuose ir turi geras kitas taikymo perspektyvas. Pirmieji regimosios šviesos diodai buvo sukurti 1962, didelės galios šviestukai pradėti gaminti po 20 metų, o pradėti plačiai naudoti 20 a. 10 dešimtmetyje, kai įsisavinus InGaN gamybos technologiją buvo sukurti didelės galios mėlyni ir balti šviesos diodai.
miesto šventinis apšvietimas šviesos diodais (Viborgas, Danija)
466