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Séance de cours

Émetteurs de lumière visibles efficaces

Description

Cette séance de cours s'inscrit dans l'évolution historique des technologies d'éclairage, mettant l'accent sur la transition vers les diodes électroluminescentes (DEL) pour une émission de lumière visible efficace. Il couvre les défis rencontrés dans l'obtention d'une efficacité élevée, comme la recombinaison d'Auger et le trouble de l'alliage, et la recherche d'une efficacité 100%+ par pompage thermique des porteurs. L'instructeur, Claude Weisbuch, discute de la physique derrière les semi-conducteurs, les structures de bande et le fonctionnement des LED. La séance de cours explore également l'impact des puits quantiques, des hétérostructures et la recherche de semi-conducteurs optimaux pour la production de LED.

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Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Physique de la matière condensée: Physique du solide

État plasma: Plasma lighting

Électrotechnique

Photonique: Photonique

Concepts associés (32)

Diode électroluminescente

thumb|Diodes de différentes couleurs.|alt= thumb|upright|Symbole de la diode électroluminescente.|alt= Une diode électroluminescente (abrégé en DEL en français, ou LED, de llight-emitting diode) est un dispositif opto-électronique capable d'émettre de la lumière lorsqu'il est parcouru par un courant électrique. Une diode électroluminescente ne laisse passer le courant électrique que dans un seul sens et produit un rayonnement monochromatique ou polychromatique non cohérent par conversion d'énergie électrique lorsqu'un courant la traverse.

Semi-conducteur

Un semi-conducteur est un matériau qui a les caractéristiques électriques d'un isolant, mais pour lequel la probabilité qu'un électron puisse contribuer à un courant électrique, quoique faible, est suffisamment importante. En d'autres termes, la conductivité électrique d'un semi-conducteur est intermédiaire entre celle des métaux et celle des isolants. Le comportement électrique des semi-conducteurs est généralement modélisé, en physique de l'état solide, à l'aide de la théorie des bandes d'énergie.

Puits quantique

Un puits quantique est une zone de l'espace dans laquelle le potentiel ressenti par une particule quantique atteint un minimum. Il s'agit d'un puits de potentiel dont les petites dimensions entraînent une différence entre les prédictions de la mécanique classique et celles de la mécanique quantique. L'équation de Schrödinger prévoit en effet que l'énergie de la particule évoluant dans un tel puits est quantifiée. L'étude de puits quantiques de forme variée (puits carré, puits harmonique, couplage entre deux puits voisins.

Éclairage

Léclairage est l'ensemble des moyens qui permettent à l'homme de doter son environnement des conditions de luminosité qu'il estime nécessaires à son activité ou son agrément. L'éclairage associe une source lumineuse (naturelle ou artificielle, fixe ou mobile) et d'éventuels dispositifs de type batteries, luminaires ou miroir/puits de Lumière. Les sources artificielles étaient le feu, des lampes à graisse, puis des lampes à huile, des torches, des bougies, les lampes à pétrole puis le gaz, puis des lampes électriques d’abord à incandescence (traditionnelle ou halogène) puis fluorescentes et électroluminescentes.

Boîte quantique

Une boîte quantique ou point quantique, aussi connu sous son appellation anglophone de quantum dot, est une nanostructure de semi-conducteurs. De par sa taille et ses caractéristiques, elle se comporte comme un puits de potentiel qui confine les électrons (et les trous) dans les trois dimensions de l'espace, dans une région d'une taille de l'ordre de la longueur d'onde des électrons (longueur d'onde de De Broglie), soit quelques dizaines de nanomètres dans un semi-conducteur.

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Excitons, luminescence et LED

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