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tstructllras electrónicas básicas
ble O infrarroja) como resultado de la excitación
electrónica. Ciertas formas de energía permiten
que electrones se desplacen a niveles de mayor
energía y, en consecuencia, emitan radiación al
regresar a su estado base. Al suspender la forma
de energía, se espera que la luminiscencia desa–
parezca; s i es así. se llama fluorescencia. Si por
alguna razón la luminiscencia persiste, se llama
fosforescencia (usualmente ésta se debe a esta–
dos metaestables que atrapan electrones y los
liberan lentamente).
Existen va rios dispositivos exhibidores elec–
trónicos que no basan su funcionamiento en los
dispositivos semiconductores. Algunos emplean
materiales que permiten emitir radiación, mien–
tras que otros sólo modulan la radiación que incide
en ellos. Así. por ejemplo, los tubos de televisión
de color emplean la cátodoluminiscencia, donde
Cercano UV I Violeta I Azul I
A[~mJ 0.30 0.39 0.455 0.492
Energía leV] 4.1 3.19 2.73 2.52
Los exhibidores de cristal líquido no emiten
luz, únicamente la modulan. Un material capaz
de modificar el ángulo de polarización d e luz
cuando es energizad o (cristal líquido) se coloca
entre dos polarizadores a 90° con un espejo al
final. Cuando no está energizado el sistema, la
luz incidente no es reflejada debido al arreglo de
los polarizadores, y se ve negro. Cuando se ener–
giza el sistema, el cristal líquido modifica el án–
gulo de polarización 90° y entonces la luz se
refleja y se ve brillante.
Los materiales optoelectrónicos que basan su
funcionamiento en los semiconductores se pue–
d en dividir en tres grupos:
1. Dispositivos que convierten energía eléctri–
ca en rad ¡ación.
• LED(Light-Emitting Diode).
• Diodo láser (Light amplificatioll by sti1J/u/nted
el1lissioll of radintiol1).
2. Dispositivos que d etectan señales ópticas a
través de procesos electrónicos.
tres cañones de electrones ligeramente inclina–
dos el uno hacia el otro coinciden al pasar por
una másca ra y golpear en tres dife rentes reg iones
el material, que emite luz al ser golpeado por los
electrones. Cada región emite luz en un color pri–
mario,azul (ZnS:Ag), verde (Zn,Cd¡_,S:Cu) y rojo
(Y20 zS:Eu, lb) y constituye un punto de color de
la imagen.
Otro ejemplo son los dispositivos electrolumi–
niscentes clásicos, d onde a un material (ZnS:Cu)
en polvo o en película se le aplica una gran
diferencia de potencial DC o AC y emite luz con
eficiencia cercana a 1 por ciento.
En los exhibidores de plasma, la emisión de
luz se produce por la neutralización atómica
después de ser ionizados al pasar una corriente
eléctrica.
Verde IAmari/lo lAnaranjado jRojo j CercO/lO IR
0.577 0.597 0.622 0.77 1.50
2.15 2.08 2.00 1.61 0.83
• Fotodetectores.
3. Dispositivos que convierten radiación ópti–
ca en energía eléctrica.
• Celdas solares (dispositi vos fotovo ltaicos).
Para mostrar aún más la diferencia entre los
d ispositivos, se puede ver la gráfica d e la inten–
sidad de radiación como funci ón de la energía de
un material incandescente, un LEO y un láser
(figura rn.46).
Los LEDson unionesp-Il polarizadas en directa
que emiten espontáneamente luz por la recom–
binación de los portadores cerca de la unión
metalú rgica, siemp re y cuando la transición de
los electrones de la banda d e conducción a la de
valencia sea directa, por ejemplo en semiconduc–
tores, como el GaAs.
Si bien los LED para el visible son en genera l de
a le<lciones d e arseni uro de ga lio y fós foro
(GaAs1 _,P, con O< x < 0.45 molar), en este semi–
conductor el ancho de banda (Eg ) para la recom–
binación directa varía d e 1.424 eV (x = O) hasta
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