Apakah LED juga memancarkan cahaya saat melakukan dalam mode longsoran salju?

8

Saya ingin tahu ini dengan rasa ingin tahu yang murni. Jika kita mempolarisasi LED dalam mode longsoran dengan menerapkan tegangan balik yang sangat tinggi (tapi jaga agar arus tetap rendah sehingga komponen tidak menggoreng), apakah mungkin juga memancarkan cahaya saat digunakan dengan cara ini?

(Alasan saya tidak "coba saja dan lihat" adalah karena tegangan tinggi yang terlibat).

Bregalad
sumber
1
Cobalah dan lihat, di bawah kondisi keamanan yang tepat. Mengaktifkan sirkuit tegangan tinggi dari jarak jauh.
Pejalan kaki
4
Kebanyakan LED memiliki peringkat tegangan balik yang agak rendah (sekitar 5V) - mendapatkan satu untuk longsoran salju harus dimungkinkan dengan pasokan laboratorium yang terbatas saat ini, tidak perlu barang tegangan tinggi yang mewah.
ThreePhaseEel
@ThreePhaseEel ya, itu berarti bahwa untuk kerusakan longsoran salju (bukan Zener-style breakdown yang berakhir segera setelah voltase turun di bawah ambang batas) Anda akan membutuhkan medan-E yang sangat kuat tanpa memecah tanpa longsoran. Yang berarti Anda akan membutuhkan pulsa voltase sangat tinggi sangat pendek - dan saya setuju dengan Passerby, itu mungkin tidak ada yang ingin Anda sentuh.
Marcus Müller
2
@ThreePhaseEel Tidak, LED yang saya uji ini tidak mogok bahkan pada -34V.
Bregalad

Jawaban:

5

Saya akan pergi dengan: Secara umum, tidak, bukan itu masalahnya.

Emisi cahaya pada perangkat tipe LED biasanya terjadi ketika elektron dan lubang bergabung kembali, dan energi yang dibebaskan dalam proses tersebut dikonversi menjadi foton dengan panjang gelombang yang dihasilkan. Itu terjadi di zona transisi persimpangan semikonduktor, di mana ada gradien dalam struktur pita.

Mari kita bayangkan sebuah dioda dalam bias terbalik: Di zona transisi yang disebutkan di atas, praktis tidak ada pembawa muatan gratis (tidak ada lubang dan elektron), sehingga perangkat akan menjadi isolator yang sempurna - saya katakan "akan" jika bukan penciptaan spontan pasangan pembawa seperti itu bisa terjadi karena efek termal (dan juga, hal-hal seperti penyerapan foton).

Sekarang, di bawah kondisi longsoran salju, medan listrik melintasi zona isolasi begitu tinggi sehingga pembawa muatan dipercepat dengan sangat cepat - dan mungkin "menjatuhkan" muatan lain dari pita non-konduktor (untuk membuat ini terasa sedikit lebih ilmiah: medan listrik memberikan muatan impuls yang dibuat secara spontan yang cukup untuk mentransisikan muatan lebih lanjut dalam k-ruang ke pita konduksi).

Sekarang, biaya ini hanya akan melakukan perjalanan ke daerah yang berhubungan dan bergabung kembali di sana - biasanya tidak ada tempat) celah pita yang terdefinisi dengan baik untuk membuat emisi foton terlihat mungkin dan b) tidak ada struktur optik untuk memasangkan cahaya itu. Anda baru saja memanaskan substrat.

Itu tidak berarti tidak akan ada emisi cahaya dalam semua ini: murni dari sudut pandang stokastik, beberapa rekombinasi dengan emisi yang terlihat mungkin terjadi, dan juga, tidak ada yang mengatakan bahwa selama proses sementara dari kerusakan longsor itu, akan ada ' Ada beberapa saat di mana seluruh konfigurasi bidang tidak akan menghasilkan diagram pita yang menarik di mana rekombinasi dalam bagian optik LED yang relevan mungkin terjadi, pada energi foton yang sama sekali berbeda dengan yang dirancang untuk LED.

Marcus Müller
sumber
5

Pertama saya pikir itu tidak akan tetapi mengejutkan saya menemukan ini: THE AVALANCHE-MODE SUPERJUNCTION DIOD-EMITTING DIODE

Jadi apa yang ingin Anda lakukan didukung secara teoritis. Tetapi untuk itu, Anda harus membuat dioda khusus. Saya tidak berpikir dioda biasa yang normal akan bekerja. Semoga berhasil. Lakukan percobaan sendiri dan pelajari.

Anklon
sumber
0

Sebagai seorang anak di tahun 1970-an, saya membeli LED IR TO-60 besar dari penjual berlebih. Ini menarik amp, dan Anda bisa melihat cahaya merah redup oleh mata. Kemudian saya langsung membunuhnya dengan cara tidak sengaja menghubungkannya ke belakang, bahkan menggunakan resistor seri yang tepat. Itu rusak di suatu tempat di bawah 12V, dan tepi elektroda yang terlihat pada permukaan chip mengeluarkan cahaya broadband (putih).

Semacam fluoresensi mode longsoran salju? Tidak berwarna, atau IR, tetapi putih bersinar. Itu berjalan jauh lebih tinggi dari 1.1V.

tidak ada
sumber
5
Ada alasan untuk menganggap itu bukan lampu pijar?
rackandboneman
1
@ crackandboneman Mungkin. Tetapi daerah bercahaya berada di permukaan die, dalam kontak langsung dengan epoxy dan silikon yang jelas. Untuk mendapatkan panas putih (bukan oranye, bukan kuning,) saya berasumsi itu tidak bisa panas kecuali bahan tersebut pertama kali mengembangkan lapisan gas isolasi, meninggalkan gelembung yang terlihat dan mungkin epoksi yang gelap. Juga, itu cahaya putih cukup redup, hanya terlihat terhadap warna Si biru-hitam. LED segera gagal korsleting, sementara saya mencoba untuk mengatasinya dan mengamati dengan mikroskop 40x. Klik pada tautan Anklon di atas: superjunctions avalanche-mode memancarkan broadband, dalam dioda silikon terbalik.
wbeaty