LD(発光ダイオード)を勉強しています。いろんな書籍を見ていて気になった事があり、質問いたしました。LDはへき開面から発光するはずなんですが、その発光面に保護膜をつけると書いてある書籍がありました。その保護膜もSiO2やSiN、アルミナです。保護膜をつけても、光は遮られないのでしょうか?

このQ&Aに関連する最新のQ&A

A 回答 (2件)

もちろんSi02などの保護膜によって光の吸収はおきます。

が非常に薄い膜なので光が大きく遮られるほどではありません。
それどころか実は逆に取りだし効率が上がります。
つまり、LDの活性層(発光しているところ)の屈折率は非常に高く空気との界面で強い反射が起こります。
これを利用して光共振器が形成されているわけですが、それは同時に外に出てくる光が少なくなることを意味しています。
(現実には丁度良い反射率がある)
さて、SiO2などの膜の屈折率はこの活性層の屈折率よりも低いため、これをコーティングすると反射率が低下します。
そのため取り出す効率は上がるわけです。
結果としてわずかな吸収はありますが、逆に光の透過を助ける方が大きくなります。

LDでは外部共振方式といって、特殊な用途に使うLDレーザではLDの共振器を外部のミラーで構成することがあり、この場合は両面にSiO2などの膜で反射率を下げることが行われます。

では。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

ありがとうございます。
さて、私が言った保護膜はイコール反射防止膜という事ですか?
それともまた反射防止膜は違うのですかね?
mickjey2さんがおっしゃてるのは、反射防止膜の事ですよね・・・。
違うのかな・・・。
教えて下しい。

お礼日時:2001/10/10 16:05

>さて、私が言った保護膜はイコール反射防止膜という事ですか?


保護膜としても反射防止膜としても働く(両方の働きがある)ということです。
膜は単純に単層付けるだけなので、現物に違いはありません。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

私の再質問にも快く対応して頂き感謝しております。
回答内容、理解でき誠にありがとうございます。

お礼日時:2001/10/15 09:20

このQ&Aに関連する人気のQ&A

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aと関連する良く見られている質問

QMOSFETのゲート酸化膜(SiO2)の結晶構造について

私は、MD法でSiO2のエッチングシミュレーションをしようとしている学生です。
実際にMOSFETで使われているものの結晶構造を用いたほうがよいと思うのですが、調べ方がわかりません。
半導体メーカーの公開している資料などがありましたら、教えていただけますか?
また、CVDにより作製したSiO2の結晶構造や、それのラマン分光による分析結果があれば(ポテンシャルの調整のために)とても役に立つのですが、もし知っていたら教えていただけないでしょうか。お願いします。

Aベストアンサー

ウエハー等にエッチングした物を結晶構造見るのは、断面を電顕写真で
見るのが良いのかな?? エッチングした物を削り取り、溶剤に溶かし
シリコンNMR採るのが良いのだろうか??
CVD自分でしたことが無いから。 IRも採れないよね。
半導体メーカー、文章のみの文献で、測定結果付きの資料は出してない
気がします。 有っても売り込みたいメーカーのみにパスワード付きで
公開してます。
私の会社でも、ログインしないと見れない文献有りますからね。
外部(社外)からログインすると、誰が見たのか監視してるみたい?

あまり参考にならないね?

Q発光ダイオードの規格の調べ方

単体でLEDがあるのですが、規格表がないので定格などがわかりません。

LEDの形状、大きさ、色などを手がかりに、規格を知る方法などはないのでしょうか?

Aベストアンサー

大体発光ダイオードの形状(大きさ)や色で決まっています。
規格は最近の単一素子の発光ダイオードの最大順方向電流は20mA、最大順方向電圧が1.9Vのものがほとんどです。古いもので最大順方向電流は15mA程度のものもあります。順方向電圧の最大定格も同じ位です。
それ以下で使っていれば壊れません。

明るさと加える電圧と電流と直列抵抗の関係は実験的に決めてやれば確実ですね。最大定格を超えない範囲で加える電圧と直列に入れる抵抗を決めてやれば良いですね。電流は直列の両端の電圧を抵抗値で割ってやれば求まります。この電流が最大順方向電流を超えないように抵抗を選びます。

やり方については以下の通りです。
単一の素子であれば
出力が可変の直流電源とテスタ(電圧が計れるもの、オシロでも可能)と抵抗500Ω程度のものを用意して、発光ダイオードと抵抗を直列に接続して電圧を3V位から10Vまで加えて明るさを見てください。(10V以上20V間での電圧を加える場合は直列抵抗を2倍の1kΩにしてください。)
赤色ダイオードは発光効率がよく5mA~15mA位の電流で光ります。その他の色の発光ダイオードは10mA~15mA位の電流を流します。どの種類の発光ダイオードも最大定格が20mA程度になっていますのでそれ以上電流をながすと壊れますので注意ください。
発光ダイオードの順方向電圧は1.2V~1.9V位です。この範囲で電流を流すほど順方向電圧は上がります。通常の使用状態では1.5V~1.7V位の順方向電圧かと思います。

複合発光ダイオードではダイオードを直列に2~4個つないだ照明ランプや直列抵抗内蔵のパイロットランプの発光ダイオードもあります。
いずれも発光ダイオード1素子に流せる電流の上限は20mA程度ですので壊れないよう、17mA以下で使いたいですね。

大体発光ダイオードの形状(大きさ)や色で決まっています。
規格は最近の単一素子の発光ダイオードの最大順方向電流は20mA、最大順方向電圧が1.9Vのものがほとんどです。古いもので最大順方向電流は15mA程度のものもあります。順方向電圧の最大定格も同じ位です。
それ以下で使っていれば壊れません。

明るさと加える電圧と電流と直列抵抗の関係は実験的に決めてやれば確実ですね。最大定格を超えない範囲で加える電圧と直列に入れる抵抗を決めてやれば良いですね。電流は直列の両端の電圧を抵抗値で割って...続きを読む

Q発光ダイオードなどのエネルギー効率は?

発光ダイオードのエネルギー効率はどのくらいですか?
例えば、100のエネルギーを与えると、いくつくらいが、光エネルギーに転換されているのでしょうか?また、電球や蛍光灯はいくつくらいですか?

Aベストアンサー

LEDの発光効率は内部量子効率と外部量子効率の2カテゴリーで評価されます。前者は投入さてた電力が、どれだけ光に変換されたか、後者は投入された電力が、LED外部にどれだけ放出されたかということです。LEDは屈折率が大きな材料(2以上)が用いられているため、パッケージから空気に光を取り出せないため(外部量子効率とう概念が出てきます)。
内部量子効率が物理的には意味があると思いますが、効率の高いInGaAlPなどでは赤色で99.9%といった数字が発表されています。一方注目の白色LEDなどのGaN LEDはあまり効率が高くなく、内部量子効率50%を目指そうという研究プロジェクトが経済産業省によって実施されたぐらいです。
発光効率というものをどのような数字で見るかですが、通常はlm/Wで評価します。白熱灯で15lm/W、蛍光灯でJISで60lm/W最新のインバータを用いた高輝度蛍光灯(松下のパルック・・・)で110lm/Wぐらいだったはず。GaNの白色LEDのチャンピオンデータでは130lm/Wと日亜化学では発表していた記憶があります。現時点で発光効率だけではLED>蛍光灯>>白熱灯ではないでしょうか。

LEDの発光効率は内部量子効率と外部量子効率の2カテゴリーで評価されます。前者は投入さてた電力が、どれだけ光に変換されたか、後者は投入された電力が、LED外部にどれだけ放出されたかということです。LEDは屈折率が大きな材料(2以上)が用いられているため、パッケージから空気に光を取り出せないため(外部量子効率とう概念が出てきます)。
内部量子効率が物理的には意味があると思いますが、効率の高いInGaAlPなどでは赤色で99.9%といった数字が発表されています。一方注目の白色LEDなどのGaN LEDはあま...続きを読む

Q発光ダイオードの直列接続について

ある回路から5Vの電圧が出力されるLINEで、5VのLEDを発光させています。
基盤から直接5V出ていて、LEDの消費電圧も5Vなので抵抗等は付けていません(直付)が、問題ないのでしょうか?
(今まで特に不具合はありませんでしたので大丈夫だと思うのですが…)
前置きはこのぐらいで本題です、この5Vのlineを使用してLEDを2個発光させたい場合は2.5Vの発光LEDを2個、直列に配線すれば問題ないのでしょうか?
素人な物で、すいませんがご教授願います。

Aベストアンサー

CRDは「定電流特性」を持っています。
定電流特性は、かけられた電圧が何Vであろうと、自分の電流を維持しようとする性質です。

LEDは「定電圧特性」を持っています。
定電圧特性は、流れる電流が何Aであろうと、自分の電圧を維持しようとする性質です。
従って、自分の電圧より高い電圧がかかると、どんどん電流を流して、電圧を下げようとします。
相手(電源)の方が強ければ、これに負かされて破壊されます。
破壊を防ぐために、抵抗またはCRDを入れて電流制限をするのです。

グラフ1を見てください。
これが定電流特性です。(図の右上の範囲)
E-153(15mA)というCRDの特性を見ると、両端電圧が60~18Vくらいまで、一定の電流(15mA)を維持できることがわかります。
しかし、18Vを切るともはや規格の定電流を維持することができません。

例えば、1.8VのLEDとこのE-153を直列につなぎ、電源電圧20Vをかけると、E-153には18.2Vがかかります。
E-153が定電流を維持できる限界です。
電源電圧がこれより低くなると、電流はどんどん減少します。

10V以下の特性は、このグラフからは正確に読み取ることができません。
前回、2Vで60%くらい・・・と書いたのは、この部分を拡大した「グラフ9」に基づいています。

電源電圧が、5V±0.05Vということであれば、十分安定化されているので、CRDの必要はありません。
抵抗で十分です。

LED・CRDの性質については、十分ご理解いただけたでしょうか?

従前のご回答に納得できないことがありましたら、疑問点を整理して、書き込みしてください。

CRDは「定電流特性」を持っています。
定電流特性は、かけられた電圧が何Vであろうと、自分の電流を維持しようとする性質です。

LEDは「定電圧特性」を持っています。
定電圧特性は、流れる電流が何Aであろうと、自分の電圧を維持しようとする性質です。
従って、自分の電圧より高い電圧がかかると、どんどん電流を流して、電圧を下げようとします。
相手(電源)の方が強ければ、これに負かされて破壊されます。
破壊を防ぐために、抵抗またはCRDを入れて電流制限をするのです。

グラフ1を見てくだ...続きを読む

Q発光ダイオードの使い方について

例えば
容量が
1300mcd 1.9V 20mA 3φ 25mA
の発光ダイオード2個を使う場合
ボタン電池なら通常一個1.5Vの電池を2個直列でつなぎ
発光ダイオードも直列で繋ないでも大丈夫でしょうか?
抵抗も必要だと思うのですが必要な抵抗はどのように計算したらよいのでしょうか?

また、抵抗を繋ぐ場合抵抗は電池とダイオードの間に一個でいいのでしょうか

電池は1個では1.9Vの障壁電圧に達しないため2個と書いていますが
できればスペースの関係で一個の方がいいのですが
なにかいい方法はないでしょうか?
今現在電池はボタン電池を想定しています。
もし他のもので同様の大きさ(もしくはそれ以下)かつ2V以上の電圧が出る電池が
あれば教えてください。

よろしくお願いします

Aベストアンサー

>発光ダイオードも直列で繋ないでも大丈夫でしょうか?

だめです。
電池は直列、
それぞれ発光ダイオードは抵抗と直列に繋いで、それをを
直列の電池(3V)に並列に繋ぎます。

抵抗値は20mA流すときは50Ω、
電流を10mmA程度流すときは150Ω程度になります。
大体100Ω前後の抵抗を使えばいいかと思います。

>できればスペースの関係で一個の方がいいのですが
なにかいい方法はないでしょうか?

一個でも可能ですが電圧をあける回路が電池のサイズより大きくなる可能性があり意味は無いですね。

>今現在電池はボタン電池を想定しています。
>もし他のもので同様の大きさ(もしくはそれ以下)かつ2V以上の電圧が出る電池があれば教えてください。

ボタン電池は発光ダイオードが必要とする大きさの電流を長時間流し続けることは無理です。
発光ダイオードは発光するには10mA~15mA位は最低でも必要です。発光ダイオード2個でも最低20mmA~30mAですね。規格どおり発光ダイオード1個あたり20mA流せば、2個で40mAの電流を常時流すことになります。この電流を2個のボタン電池でどの位の時間流せると思いますか。多分数分以内で電池が放電しきって使えなくなってしまうと思います。

電池は単2か単1を2個位直列に接続して使った方が良いかもしれません。(単3を2個でも良いですが、発光ダイオードを光らせておける時間が短くなるだけです。)

>発光ダイオードも直列で繋ないでも大丈夫でしょうか?

だめです。
電池は直列、
それぞれ発光ダイオードは抵抗と直列に繋いで、それをを
直列の電池(3V)に並列に繋ぎます。

抵抗値は20mA流すときは50Ω、
電流を10mmA程度流すときは150Ω程度になります。
大体100Ω前後の抵抗を使えばいいかと思います。

>できればスペースの関係で一個の方がいいのですが
なにかいい方法はないでしょうか?

一個でも可能ですが電圧をあける回路が電池のサイズより大きくなる可能性があり意味は無いですね。
...続きを読む


このカテゴリの人気Q&Aランキング

おすすめ情報