¿Un LED también emite luz cuando se conduce en modo avalancha?

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Me pregunto esto por pura curiosidad. Si polarizamos un LED en modo avalancha aplicando un voltaje inverso muy alto (pero manteniendo la corriente baja para que el componente no se fríe), ¿es posible que también emita luz cuando se usa de esta manera?

(La razón por la que no "solo lo intento y veo" es por los altos voltajes involucrados).

led diodes avalanche-breakdown

— Bregalad
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Pruébelo y vea, bajo condiciones de seguridad adecuadas. Activar remotamente el circuito de alto voltaje.

— Passerby

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La mayoría de los LED tienen una clasificación de voltaje inverso bastante baja (alrededor de 5 V): debería ser posible obtener una avalancha con un suministro de laboratorio con corriente limitada, no se necesitan elementos sofisticados de alto voltaje.

— ThreePhaseEel

@ThreePhaseEel, sí, eso significa que para un colapso de avalancha (no un colapso de estilo Zener que termina tan pronto como el voltaje cae por debajo del umbral) necesitará un campo E realmente fuerte sin desmoronarse sin avalancha. Lo que significa que necesitará pulsos extremadamente cortos de voltaje extremadamente alto, y estoy de acuerdo con Passerby, eso probablemente no sea nada que desee tocar.

— Marcus Müller el

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@ThreePhaseEel No, los LED en los que probé esto no se averiaron ni siquiera a -34V.

— Bregalad

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Iré con un: En general, no, ese no es el caso.

La emisión de luz en dispositivos de tipo LED generalmente ocurre cuando los electrones y los agujeros se recombinan, y la energía que se libera en ese proceso se convierte en un fotón con la longitud de onda resultante. Eso sucede en la zona de transición de una unión semiconductora dotada, donde hay gradiente en la estructura de la banda.

Imaginemos un diodo en polarización inversa: en la zona de transición antes mencionada, prácticamente no hay portadores de carga gratuita (sin agujeros y electrones), por lo que el dispositivo sería un aislador perfecto. suceden debido a efectos térmicos (y también, cosas como la absorción de fotones).

Ahora, en condiciones de ruptura de avalanchas, el campo eléctrico a través de esa zona de aislamiento es tan alto que los portadores de carga se aceleran muy rápido, y podrían "eliminar" otras cargas de las bandas no conductoras (para que esto se sienta un poco más científico: el campo eléctrico da a las cargas creadas espontáneamente un impulso que es suficiente para hacer la transición de cargas adicionales en el espacio k a la banda de conducción).

Ahora, estas cargas simplemente viajarán a las áreas de contacto y se recombinarán allí, generalmente en ningún lugar donde haya a) un intervalo de banda bien definido para hacer probable la emisión de fotones visibles yb) ninguna estructura óptica para acoplar esa luz. Simplemente calienta el sustrato.

Eso no quiere decir que no habrá emisiones de luz en todo esto: puramente desde un punto de vista estocástico, podría producirse una recombinación con emisiones visibles y, además, nada dice que durante el proceso temporal de la crisis de avalanchas, haya ganado ' En algunas ocasiones, la configuración completa del campo no daría lugar a diagramas de banda interesantes en los que podría tener lugar la recombinación dentro de las partes ópticamente relevantes del LED, a energías fotónicas totalmente diferentes para las que se diseñó el LED.

— Marcus Müller
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Primero pensé que no, pero sorprendentemente encontré esto: EL DIODO EMISOR DE LUZ SUPERJUNCIÓN MODO AVALANCHE

Entonces, lo que quieres hacer es teóricamente compatible. Pero para eso, tienes que hacer diodos especiales. No creo que los diodos normales normales funcionen. La mejor de las suertes. Haz el experimento tú solo y aprende.

— Tobillo
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Mi investigación es sobre el mismo tema y soy el autor del LED de superjunción en modo avalancha como se publicó anteriormente. Puede leer estos siguientes documentos adicionales si está interesado.

http://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/1.4931056

http://proceedings.spiedigitallibrary.org/proceeding.aspx?articleid=2601523

— Satadal
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Cuando era niño en la década de 1970, compré un gran LED IR TO-60 de un vendedor de excedentes. Dibujó un amplificador, y se podía ver el tenue resplandor rojo a simple vista. Luego lo maté inmediatamente enganchándolo accidentalmente hacia atrás, incluso usando la resistencia en serie adecuada. Se descompuso en algún lugar por debajo de 12V, y los bordes de los electrodos visibles en la cara del chip emitieron una luz de banda ancha (blanca).

¿Algún tipo de fluorescencia en modo avalancha? No coloreado, ni IR, sino blanco resplandor. Se estaba ejecutando a más de 1.1V.

— wbeaty
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¿Alguna razón para suponer que no fue incandescencia?

— rackandboneman

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@rackandboneman Quizás. Pero la región brillante estaba en la superficie del troquel, en contacto directo con epóxido y silicio transparentes. Para alcanzar el calor blanco (no naranja, ni amarillo), supuse que no podría estar caliente a menos que el material desarrollara primero una capa de gas aislante, dejando burbujas visibles y quizás epóxico oscurecido. Además, tenía un brillo blanco bastante tenue, solo visible contra el color del Si negro azulado. El LED pronto falló en corto, mientras intentaba pulsarlo y observar con el microscopio 40x. Haga clic en el enlace de Anklon arriba: las superjunciones en modo avalancha emiten banda ancha, en diodos de silicio invertidos.

— wbeaty