LEDはなぜ連続スペクトルなのでしょうか？

http://www.my-craft.jp/html/aboutled/led_supekut …


水素原子の場合のように、励起状態から基底状態に落ちる時のエネルギーは線スペクトルで、固有の値を持つような気がします。

http://roseandryou.so.land.to/dictionary/spectru …

質問者からの補足コメント

• 

  ご回答有難う御座います。
  
  >こうした工夫でようやく単一波長で発振できるようになったのです。
  
  わかりました。
  すいません。基本的なことを教えてください。
  
  ①レーザは、波長（または振動数）が同じで、位相も同じです。
  ②水素原子の場合のように、励起状態から基底状態に落ちる時の線スペクトルは、波長（または振動数）はほぼ同じだと思います。位相はどうなのでしょうか？

  No.2の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2019/01/02 19:55

No.1 ベストアンサー 回答者： tknakamuri 回答日時： 2019/01/02 13:10

水素ガスとは違って、半導体結晶は明確なエネルギー準位を持たないのですよ。

複雑な結晶内相互作用により、沢山のエネルギー準位が集まって
「エネルギーバンド」を形づくっています。

LEDではこのバンドからバンドへの遷移が光を放出するので、
波長に大きな幅が有るのです。

この回答へのお礼

ご回答有難う御座います。

わかりました。
レーザダイオードの場合は、このスペクトルの幅がなぜ0.1nm以下になるのでしょうか？

お礼日時：2019/01/02 14:04

No.3 回答者： tknakamuri 回答日時： 2019/01/03 22:28

>位相はどうなのでしょうか？

バラバラで何の相関も有りません。その点レーザ光は特殊で異常な光と言えます。

この回答へのお礼

ご回答有難う御座います。

わかりました。
やはりそうですね。

現在、再勉強中です。
半導体レーザの理論は、何か惹きつけられるものがあり、面白いですね。

お礼日時：2019/01/04 10:03

No.2 回答者： tknakamuri 回答日時： 2019/01/02 17:59

>レーザダイオードの場合は、このスペクトルの幅がなぜ

>0.1nm以下になるのでしょうか？

必ずしも全てのLDがそうなる訳では有りません。

まず、LDは光共振器(劈開で作った合わせ鏡)で波長を
選別しています。これはレーザーの基本的な構造ですが、
LEDには無いものです。また誘導放出による光増幅は
発光の位相を揃えるため、より一層光の帯域を狭めます。
#LEDは自然放出光で、個々の原子が無秩序に光を放っています。

これだけでは単一波長発振は難しいので、更にエッチングで
回折格子を埋め込んで波長選択するなど、幾つかの方式が有ります。

こうした工夫でようやく単一波長で発振できるようになったのです。