Какие существуют разновидности конструкций полупроводниковых индикаторов

4. Полупроводниковые индикаторы

В полупроводниковых индикаторах (ППИ) при протекании через них прямого тока происходит инжекция неосновных носителей заряда в базовую область диодной структуры. Процесс рекомбинации этих носителей в базовой области и в p-n переходе сопровождается переходом их на более низкий энергетический уровень с излучением кванта света. Ширина запрещенной зоны определяет длину волны излучения.

Рис.5

ростейшими ППИ являются дискретные светодиоды (СД). Они в данном разделе не рассматриваются. Помимо светодиодов выпускаются цифровые и буквенно-цифровые одно- и многоразрядные, шкальные и матричные ППИ. Эти индикаторы характеризуются высокой яркостью, значительным сроком службы,низким рабочим напряжением. Они стойки к механическим воздействиям и имеют малую инерционность.

Основные группы конструкций — гибридные индикаторы, бескорпусные многоэлементные индикаторы и матричные индикаторы.

Гибридный индикатор — набор одноэлементных кристаллов, размещенных на основании корпуса заданным образом. Каждый элемент расположен в полости, сформированной внутри общего для всего индикатора световода.

Полость заполнена светорассеивающей пластмассой, обеспечивающей многократное рассеяние света, излучаемого элементом, и соответствующее увеличение светящейся поверхности.

Индикаторы с успехом используются в устройствах индикация включения готовности к работе, наличия напряжения в блоке, нормальной работоспособности узла, аварийной ситуации, достижения температурного порога, выполнения функционального задания и в других устройствах, хорошо согласуясь по электрическим параметрам с полупроводниковыми приборами и микросхемами.

Бескорпусный многоэлементный индикатор — монолитная конструкция, основой которой является эпитаксиальная структура с излучающими свет p-n переходами заданной конфигурации (Рис.5). Эпитаксиальная структура выращена на подложке из арсенида галлия. Выводы от р- области выполнены в виде пленок алюминия; n- область — общая для всех элементов; Si₃N₄ (нитрид кремния) — пленка диэлектрического просветляющего покрытия. Устройство матричных полупроводниковых индикаторов иллюстрируется на Рис.6, где показана конструктивная схема индикатора отражающего типа. На алюминиевой подложке 5 расположены катодные электроды в виде линей

Рис.6

Рис.7

ых проводников 6. Выводы анодов 7 расположены по краям подложки. Светоизлучающие диоды (СИД) 1 помещены в отверстия стеклянной отражающей пластины 4. Отверстия, в которых установлены СИД, имеют скошенные под углом 45° к основанию боковые поверхности, покрытые пленкой золота, Поверхность алюминиевой подложки зачернена за исключением контактных площадок 3 и проводящих элементов 2.

В индикаторе не отражающего типа СИД 1 располагаются на подложке 5 в шахматном порядке (Рис.7), где 2 проводящий элемент, 3 контактная площадка, 4 отражающая пластина, 6 линейный проводник, 7 выводы анодов. Параметры различных типов индикаторов приведены в таблице 8.

55. Полупроводниковые индикаторы. Устройство и принцип действия.

Полупроводниковые индикаторы основаны на явлении люминесценции, обусловленной рекомбинацией электронов и дырок при их инжекции под действием прямого напряжения на р-n-переходе. Спектр видимого излучения ППИ (светодиодов) лежит в диапазоне волн 0,4-0,7 мкм. Эффективность преобразования электрической энергии в излучение определяется материалом полупроводника, коэффициентом полезного действия инжекции неосновных носителей, оптическими потерями в полупроводнике и другими факторами.

ППИ характеризуются рядом преимуществ по сравнению с другими типами индикаторов:

— большой срок службы;

— совместимость с интегральными схемами, благодаря низким потребляемым напряжениям и токам;

— высокая надежность при ударных и вибрационных перегрузках;

— малая инерционность ППИ обеспечивает высокое быстродействие (50-200 нс).

В настоящее время выпускаемые промышленностью ППИ в основном изготавливаются на основе твердых растворов фосфида и арсенида галлия GaAsP и фосфида галлия GaP. Возможно получение широкого диапазона излучения ППИ от красного до голубого цвета.

Конструкции полупроводниковых индикаторов.

1. Монолитная. Сегменты с типичным размером 2х3 мм создаются методами фотолитографии на полупроводниковом кристалле.

2. Гибридная. Каждый сегмент — отдельный излучающий кристалл на кера-

Размеры светящихся областей относительно малы, что является одним из не-достатков полупроводниковых индикаторов. Но высокая яркость светодиодов позволяет использовать различные способы увеличения изображения.

1. В многоразрядных монолитно-гибридных индикаторах используется пла-

стмассовая моноблочная линза.

2. Кристаллы помещают в основание конических расширяющихся прорезей в пластмассовом корпусе.

Структура индикатора со светорассеивающим материалом:

Яркость лицевой поверхности светодиода намного меньше яркости кристал- ла. Но при относительно малых размерах светящихся элементов индикатора для зрительного восприятия важна не яркость, а сила света — основной фотометрический параметр светодиодов

56. Фотоэлектрические приборы. Типы фотоэлектрических приборов: основные характеристики и параметры. Области применения.

Это приборы, в кот.энергия оптического излучения преобраз. в электрическую. Действие основано на явлении фотоэлектрического эффекта, кот.наз. процесс полного или частичного освобождения заряженных частиц в в-ве в рез-те поглощ. фотонов.

Внутренним фотоэффектом наз. перераспред. электронов по энергетическим состояниям в твердых телах и жидкостях в рез. поглощ. фотонов, кот. сопровождается образ. дополнит. носителей зарядов или возникн. внутренней фото – эдс(возникает в пп на p- n- переход под действием оптического излучения). Явления возникн. эдс в p-n переходе или тока при вкл фотоэлектрического прибора в эл. цепь, происх. в рез-те разделения эл. зарядов эл. полем, обусловленным неоднородностью пп и воздействием оптического излучения, наз. фотогальваническим эффектом.

Фотоэлектрические приборы делят по виду рабочей среды(электровакуумные и полупроводниковые), типу фотоэлектрического эффекта(с внешним (электровакуумные фотоэлементы, фотоэлектронные умножители) и внутреннем (фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы, полупроводниковые фотоэлементы) , функциональному назначению(фотоприёмники, фотодатчики и фотоэлектрические преобразователи энергии оптического излучения в электрическую) и др. Фотоприёмники преобраз. световой сигнал в эл. и применяются, в аппаратуре факсимильной связи, устройствах считывания информации в вычислительной технике, киноаппаратуре. К особой группе фотоприёмников относят телевизионные передающие трубки. Фотодатчики предназначены для преобразования измеряемой величины в электрический сигнал.

Фотоприборы – это приборы, предназн. для преобраз. энергии электромагнитного излучения в электрическую.

фотоприёмники ( фоторезисторы (полупроводниковый фотоэлектрический прибор с внутренним фотоэффектом, в кот.используется явление фотопроводимости, т.е. изменение электрической проводимости ПП под действием оптического излучения); фотодиоды (ПП фотоэлектрический прибор, в кот. используется внутренний фотоэффект. Устройство фотодиода аналогично устройству обычного плоскостного диода. Отличие сост. в том, что его р-n-переход одной стороной обращен к стеклянному окну в корпусе, через которое поступает свет, и защищен от воздействия света с другой стороны); фототранзисторы (ПП управляемый оптическим излучением прибор с двумя взаимодействующими р-n-переходами. Фототранзисторы, как и обычные транзисторы, могут иметь p-n-p-и n-p-n-структуру. фототранзистор выполнен так, что световой поток облучает область базы. Вх. сигналом фототранзистора явл. модулированный световой поток, а вых. – изменение напряжения на резисторе нагрузки в коллекторной цепи); фототиристоры (оптоэлектронный прибор, имеющий структуру, схожую со структурой обычного тиристора и отличается от последнего тем, что включается не напряжением, а светом, освещающим затвор. Этот прибор применяется в управляемых светом выпрямителях и наиболее эффективен в управлении сильными токами при высоких напряжениях.

Полупроводниковые индикаторы

Понятие полупроводниковых индикаторов, основные принципы работы, классификация и характеристика. Физические эффекты, пригодные для использования в индикаторной технике. Органические и полимерные дисплеи. Сущность жидкокристаллических индикаторов.

Рубрика	Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Предмет	Электроника
Вид	лекция
Язык	русский
Прислал(а)	Incognito
Дата добавления	17.08.2014
Размер файла	447,2 K

• посмотреть текст работы

• скачать работу можно здесь

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Подобные документы

Жидкокристаллические дисплеи и панели

Изучение принципов работы жидкокристаллических дисплеев, плазменных панелей. Исследование характеристик полупроводниковых приборов и электронных устройств: полевых транзисторов, диодов, усилительных каскадов. Двоичные системы счисления в электронике.

Разновидность элементов индикации

Основные признаки классификации электронных индикаторов, (конструктивные особенности, способы управления, назначение). Применение единичных, сегментных, шкальных и электронно-механических индикаторов. Формирование изображения в матричном индикаторе.

Электронный индикатор

Предназначение элекронного показывающего устройства. Виды индикаторов: индивидуальные, груповые, коллективного пользования. Принципиальная схема автоответчика. Типы электронных индикаторов: единичные, матричные, сегментные, шкальные, электромеханические.

Приборы полупроводниковые

Физические элементы полупроводниковых приборов. Электрический переход. Резкий переход. Плоскостной переход. Диффузионный переход. Планарный переход. Явления в полупроводниковых приборах. Виды полупроводниковых приборов. Элементы конструкции.

Физические основы полупроводниковых приборов

Полупроводниковые материалы, изготовление полупроводниковых приборов. Переход электрона из валентной зоны в зону проводимости. Незаполненная электронная связь в кристаллической решетке полупроводника. Носители зарядов, внешнее электрическое поле.

АЦП на микросхеме К572ПВ2

Микросхема К572ПВ2 представляет собой АЦП двойного интегрирования с автоматической коррекцией нуля. Для индикации результатов измерения рекомендовано использовать 7 сегментные индикаторы типа АЛС342Б. Цоколевка и расположение сегментов индикаторов.

Полупроводниковые приборы

Электронные приборы, действие которых основано на электронных процессах в полупроводниках (полупроводниковые приборы). Классификация полупроводниковых приборов по назначению и принципу действия, типу материала, конструкции и технологии, применению.

Полупроводниковые преобразователи

Эксплуатация полупроводниковых преобразователей и устройств: недостатки полупроводниковых приборов, виды защит. Статические преобразователи электроэнергии: трансформаторы. Назначение, классификация, виды, конструкция. Работа трансформатора под нагрузкой.

Полупроводниковые материалы

Классификация, температурные зависимости концентрации, подвижностей носителей заряда собственных и примесных полупроводников. Общая характеристика и основные сведения о кристаллическом строении полупроводниковых материалов Si и Ge, методика выращивания.

Физические основы электроники

Строение твердых тел, их энергетические уровни. Оптические и электрические свойства полупроводников. Физические эффекты в твердых и газообразных диэлектриках, проводниках, магнитных и полупроводниковых материалах. Токи в электронно-дырочном переходе.

Общая электротехника и электроника

Принципы работы полупроводниковых приборов. Физические основы электроники. Примесная электропроводность полупроводников. Подключение внешнего источника напряжения к переходу. Назначение выпрямительных диодов. Физические процессы в транзисторе, тиристоры.

Полупроводниковые приборы

Физические основы полупроводниковых приборов. Принцип действия биполярных транзисторов, их статические характеристики, малосигнальные параметры, схемы включения. Полевые транзисторы с управляющим электронно-дырочным переходом и изолированным затвором.

Полупроводниковые резисторы

Группы полупроводниковых резисторов. Варисторы, нелинейность вольт. Толщина поверхностных потенциальных барьеров. Основные параметры варисторов и терморезисторов. Тензорезисторы и их деформационная характеристика. Измерение давлений и деформаций.

Исследование электрофизических параметров полупроводниковых материалов

Электрофизические свойства полупроводниковых материалов, их применение для изготовления полупроводниковых приборов и устройств микроэлектроники. Основы зонной теории твердого тела. Энергетические зоны полупроводников. Физические основы наноэлектроники.

Полупроводниковые нелинейные элементы: полупроводниковые диоды

Полупроводниковые приборы. Выпрямительные свойства диодов. Динамический режим работы диодов. Принцип действия диода. Шотки, стабилитроны, стабисторы, варикапы. Туннельные диоды. Обращённый диод. Статическая характеристика и применение обращённого диода.

Методы и средства отображения информации

Характеристика электронно-лучевых индикаторов, конструкция, недостатки и преимущества, распространение в области отображения информации. Использование в жидких кристаллах «твист-эффекта» для индикации. Принципы отображения информации на больших экранах.

Разработка системы частотной индикации генератора когерентных сигналов

Способы и методы измерения частоты, их характеристика. Типы индикаторов и проектирование принципиальной электрической схемы блока индикации. Разработка предварительного делителя частоты. Алгоритм работы микропроцессора и конструктивное решение прибора.

Технические характеристики цифрового компаратора. Описание цифровых и аналоговых компонентов: микросхем, датчиков, индикаторов, активных компонентов, их условные обозначения и принцип работы. Алгоритм работы устройства, структурная и принципиальная схемы.

Расчет и конструирование газоразрядной индикаторной панели переменного тока

Принципы работы газоразрядной индикаторной панели – устройства отображения информации, использующее в своей работе явления электрического разряда в газе и возбуждаемого им свечения люминофора. Расчет структуры, габаритов, газового наполнения и материалов.

Разработка и описание работы устройства на PIC-контроллере

Бытовая аудиотехника, видеотехника и средства связи. Специализированные аналоговые микросхемы. Применение микроконтроллеров, контактов прерывателя, переключателей пределов, светодиодных индикаторов, генераторов тактовой частоты и источников питания.

7.4. Полупроводниковые индикаторы

Длительное время полупроводниковые приборы развива­лись совершенно самостоятельно, что нашло отражение и в терминологии. До сих пор в ходу термины «оптоэлектронный прибор», «светодиод», «светоизлучающий диод (СИД)» и т. д. По ГОСТ 15133–77 регламентируется употребление следующих терминов.

Оптоэлектронный полупроводниковый прибор – прибор, излучающий или преобразующий электромагнитное излучение, или чувствительный к этому излучению в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях спектра, или использующий подобное излуче­ние для внутреннего взаимодействия его элементов.

Полупроводниковый излучатель – оптоэлектронный полупро­водниковый прибор, преобразующий электрическую энергию в энер­гию электромагнитного излучения в видимой, инфракрасной и уль­трафиолетовой областях спектра.

Светоизлучающий диод (СИД) – полупроводниковый прибор отображения информации, представляющий собой диод.

Полупроводниковый знаковый индикатор – полупроводнико­вый прибор отображения информации, состоящий из полупроводниковых излучающих элементов, предназначенный для представле­ния информации в виде знаков и организованный в один или несколь­ко разрядов. При этом под излучающим элементом понимается часть прибора, состоящая из излучающей поверхности и контактов для подключения к схеме.

Полупроводниковая шкала – полупроводниковый прибор ото­бражения информации, состоящий из полупроводниковых излучаю­щих элементов, предназначенный для представления аналоговой информации.

Полупроводниковый экран – прибор, состоящий из светоизлучающих диодов, расположенных вдоль одной линии, и содержащий несколько строк диодов.

Как видно, эти термины находятся в определенном про­тиворечии с понятиями, принятыми в технике отображения информации (ГОСТ 25066–91). В то же время представля­ется оправданным использование укрепившегося термина светоизлучающий диод по отношению к отдельному, точечному прибору.

Светодиоды имеют ряд достоинств, делающих их перспек­тивными для СОИ. К ним относятся: работа при низком на­пряжении, обеспечивающем возможность непосредственного взаимодействия с полупроводниковыми логическими схема­ми; малые габаритные размеры; большой срок службы; вы­сокая пиковая яркость и возможность мультиплексной ад­ресации. Излучение может находиться в видимой или ин­фракрасной области спектра в зависимости от свойств ис­пользуемого полупроводникового материала.

Принцип действия светоизлучающих диодов

Излучение в светодиоде возникает в результате рекомби­нации электронов и дырок при их инжекции под действием прямого напряжения на р-n–переходе. При этом длина волны излучения в микрометрах определяется

где ΔW – ширина запре­щенной зоны, эВ.

Поскольку спектр видимого излучения лежит в диапазоне длин волн 0,4–0,7 мкм, то ширина запрещенной зоны ис­ходного полупроводника, используемого для излучателя видимого света, должна находиться в пределах 1,75< ΔW

Эффективность преобразования электрической энергии в излучение определяется материалом полупроводника, коэффициентом полезного действия инжекции неосновных но­сителей, оптическими потерями в полупроводнике и други­ми факторами.

В настоящее время имеется несколько материалов, из которых можно формировать управляемые р-n–переходы с надлежащей шириной запрещенной зоны. Часть материалов является полупроводниками с прямой запрещенной зоной, часть – с непрямой зоной. Для получе­ния светоизлучающих р-n–переходов ведутся исследования также некоторых других соединений группы A III B V , таких, как арсенид алюминия и нитрид галлия.

При изучении системы из фосфида арсенида галлия вида GaAs_i—xP_x было замечено, что с ростом х от 0 до 1 ширина запрещенной зоны изменяется от 1,44 эВ для чистого GaAs, обеспечивающего излучение в ближней инфракрасной зоне, до 2,8 эВ для GaP. Наличие приме­сей, естественно, изменяет энергетические уровни, а тем самым и длину волны излучаемого света. Выбор присадок сое­динений A III B V производится обычно из доноров V группы – теллура, селена и серы – и из акцепторов III группы – цинка, кадмия и магния.

Замена фосфора азотом приводит к получению примесных центров, которые захватывают электро­ны, что обеспечивает прямую ре­комбинацию в полупроводниковых материалах с непрямой запрещенной зоной. В результате значительно увеличивается эффективность си­стемы GaAs_i—xP_x : N для значений х, превышающих 0,5, т. е. для соединений, излучающих свет в оранжевой, желтой и зеленой областях. Это дает возможность изготовле­ния СИД с излучением желтого и зеленого цветов, эффективность ко­торых имеет такой же порядок, как у красных СИД.

Высокоэффективные СИД с красным свечением были созданы на основе гетероструктур AlAs-GaA.

Особый класс СИД кроме приборов с прямыми и непрямыми переходами представляют так называемые преобразователи частоты вверх на основе арсенид-галлиевых ИК диодов и антистоксового люминофора. Такие приборы характеризуются сравнительно высокой эффективностью в видимом диапазоне, обусловленной ИК возбуждением от высокоэффективных СИД на основе GaAs : Si. В зависимости от применяемого люминофора можно получить очень ши­рокую гамму цветов.

В приборах с преобразующим люминофором используется про­цесс многоквантового возбуждения редкоземельных ионов в кри­сталлах. Для получения зеленого света необходимо двухфотонное ИК возбуждение люминофора, а для генерации излучения голубого цвета – трехфотонное. Для эффективного возбуждения люминофора требуется значительная плотность ИК мощности. Увеличение выхода ИК излучения достигается применением оптоотражающих покрытий и согласующих сред для увеличения внешнего квантово­го выхода или использованием кристалла сложной формы для уменьшения потерь от полного внутреннего отражения излучения на гра­нице кристалл–среда. Однако более предпочтительным является использование плоского кристалла, позволяющего увеличить плотность мощности излучения при уменьшении размера кристал­ла. Излучение может выводиться в торец и через верхнюю поверх­ность кристалла, причем для сбора бокового ИК излучения, имею­щего наибольшую плотность, кристалл помещается в фокусе парабо­лического отражателя. Согласующей средой кристалл–воздух явля­ется в этом случае композиция люминофора и связующего, нанесен­ная на кристалл.

При использовании приборов планарной конструкции на основе GaAs : Si общий КПД достигает 6 %, а светоотдача – 0,35 лм/Вт. В качестве зеленого люминофора применяется, например, трехфтористый лантан, легированный эрбием (активатор) и иттербием (сенсибилизатор). Введение иттер­бия способствует увеличению сечения захвата

ИК фотонов люминофором, а поглощенная энергия в результате двухступенчатого процесса преобразуется в видимое излучение зеле­ного цвета (от атомов эрбия). Стимулированное видимое из­лучение от трехфтористого лантана имеет максимум при λ = 0,54 мкм.

Возможности изменения цвета свечения у СИД достаточно широки и достигаются следующими способами:

1. Смешением двух или нескольких цветов. Для этого по­лупроводниковый прибор должен содержать хотя бы две р-n – структуры, генерирующие излучение разных цветов, и быть прозрачным в заданном диапазоне длин волн.

2. Изменением тока однопереходной двухполосной р-n–структуры. При увеличении тока цвет свечения изменяется благодаря насыщению одного цвета и увеличению интенсивности другого цвета.

3. Включением встречно-параллельно двух диодов с раз­ным цветом свечения. При изменении полярности питающе­го напряжения меняется излучаемый цвет.

4. Использованием антистоксовского люминофора для преобразования ИК излучения. В этом случае, например, красный цвет может создаваться излучением GaAs_0,6 P_0,4, а зеленый – излучаться люминофором NaYF₄ : Y_B, Eu, преобразующим ИК излучение GaAs : Si.

Конструкции

Для изготовления цифровых и цифробуквенных полупроводниковых индикаторов используются технологические методы, широко применяемые в производстве интегральных микросхем. В зависимости от размеров ППИ изготовляются по полупроводниковой и по гибридной технологии. В первом случае – это интегральный блок светодиодов, выполненный на одном полупроводниковом кристалле. Так как размеры кристалла ограничены, то полупроводниковые индикаторы имеют малые размеры. Во втором случае излучающая часть индикатора представляет собой сборку дискретных СИД на миниатюрной печатной плате. Гибридный вариант является основным для средних и больших ППИ.

Светодиод – миниатюрный твердотельный источник света. У него отсутствует вакуумная оболочка, время готовно­сти равно нулю, он стоек к механическим ударам и вибра­циям. Простейший СИД имеет плоскую конструкцию (рис. 7.8, а). Такой диод не сложен в изготовлении и соответственно имеет малую стоимость. Однако здесь используется узкий пучок излучения, который ограничен электродами, и имеют место большие потери излучения из-за полного внутреннего отражения на границе полупроводник – воздух. Потери излучения плоского СИД из-за полного внутреннего отражения можно несколько умень

шить, если на поверхность полупроводника нанести полусферическое покрытие из материала, имеющего коэффициент преломления, промежуточный между воздухом и кристаллом (рис. 7.8, б).

Лучшие светотехнические характеристики имеет полусферическая конструкция СИД (рис. 7.8, в). В ней n-области полупроводника придается форма полусферы. В результате угол выхода излучения существенно расширяется, и резко снижаются потери, связанные с полным внутренним отражением, поскольку световые лучи подходят к границе раздела полупроводник–воздух практически перпендикулярно. Эффективность полусферической конструкции примерно в десять раз превышает эффективность плоской конструкции, одна­ко она намного сложнее в изготовлении и дороже.

Типичные размеры светодиода малы, поэтому для увеличения масштаба светоизлучающего кристалла используют линзы, рефлекторы, фоконы (рис. 7.8, г, д). Применение таких устройств позволяет также повысить контраст изображения. Размеры знаков – от 3 до 50 мм, что дает возмож­ность визуально контролировать изображение на расстоя­нии до 10 м. На ППИ могут быть реализованы все известные типы (цифровые, буквенно-цифровые, шкальные, аналого-цифровые, матричные) знакосинтезирующие индикаторы.

В настоящее время выпускаемые промышленностью светодиоды в основном изготавливаются на основе твердых раст­воров фосфида и арсенида галлия GaAsP и фосфида галлия GaP.

С использованием GaAsP разработаны гибридный и полупроводниковый индикаторы, в которых на одной подложке сформированы матричные (5×7) знакоместа, а для индика­ции буквенно-цифровой и графической информации – ППИ с числом элементов 30 x 114 и размерами 12,7 x 50,8 мм. Последнее достигалось посредством формирования на кри­сталле размерами 12,7х 12,7 мм матрицы из 30×36 элемен­тов и последующей сборки четырех подобных матриц в го­ризонтальный ряд. Размеры светоизлучающих элементов и шаг между ними 125×125 и 350 мкм соответственно.

Полупроводниковый индикатор, в котором используется GaAsP, имеет ряд преимуществ, однако по мере увеличения числа светоизлучающих элементов и размеров поля изображения возрастают потери энергии. Имеется сообщение о том, что в индикаторе, описанном выше, максимальный размер одного кристалла, вероятно, 25,4×25,4 мм. К тому же полагают, что полупроводниковыми могут быть сделаны индикаторы малых размеров, а индикаторы больших размеров целесообразно делать в гибридном исполнении.

Примерами индикаторов, созданных по гибридной технологии с использованием GaAsP, могут служить индикато­ры с полем изображения 50,8 x 50,8 мм, в которых на кера­мической подложке расположены 64 х 64 светодиодных элементов из GaAsP с красным свечением. Сила света этого ин­дикатора при токе 10 мА на элемент составляет 0,3 мкд/элем.

В светоизлучающих диодах красного цвета GaAs_0,6 P_0,4 в качестве подложки использован арсенид галлия GaAs. На основе СИД этого типа изготавливаются ППИ для ото­бражения букв и цифр, размеры которых не превышают 4 мм. Эти элементы имеют КПД люминесценции, равный 0,2 % при плотности тока (10 А/см 2 ), и широко используются в портативных калькуляторах, наручных часах. Светодиоды оранжевого цвета с λ = 0,635 мкм имеют максимальный КПД люминесценции 0,4 (при 10 А/см 2 ), у СИД желтого цвета с λ = 0,59 мкм среднее значение КПД 0,15 % (при 20 А/см 2 ).

Индикаторы на основе GaAsP, как правило, имеют красное свечение, но можно изготовить их с оранжевым и желтым свечением.

С использованием фосфида галлия созданы светодиоды красного цвета, имеющие высокую яркость, большой КПД и сравнительно малый рабочий ток. На основе таких СИД разработаны и широко применяются различные полупроводниковые индикаторы.

Например, разработан индикатор больших размеров 19,5×38,1 мм с числом элементов 16×32, состоящий из модулей, и схемой управления. Описан компактный матричный индикатор с высокой линейной плотностью элементов, составляющей 2,5 СИД на миллиметр. Этот индикатор имеет размеры 3,2×38,4 мм и содержит 8×96 светоизлучающих диодов, сгруппированных в 12 модулей. Площадь каждого модуля 3,2×3,2 мм и 8×8 СИД.

Матричные индикаторы на основе СИД красного цвета свечения имеют относительно малый разброс яркости от дио­да к диоду. С использованием GaP разработаны также дио­ды с зеленым цветом свечения. На основе таких диодов соз­даны полупроводниковые индикаторы с числом элементов 96×64, собранные на пластине из окиси алюминия. На стадии испытаний находится индикатор с эффективным полем изображения 130×90 мм и числом диодов 160×112. Изготовлены матричные ППИ зеленого цвета, пригодные для приема телевизионных изображений с высоким раз­решением.

На эффективность излучения диодов зеленого цвета свечения на основе GaP большое влияние оказывают дефекты кристалла. Поэтому разброс по яркости сгруппированных на одной пластине модулей велик по сравнению с СИД красного цвета свечения.