LET : Fonctionnement du transistor électroluminescent

LET : Fonctionnement du transistor électroluminescent

Aujourd’hui on va voir comment fonctionne un LET, ou transistor électroluminescent, un composant à la croisée entre les technologies des transistors à effet de champ et les diodes électroluminescentes. Ce composant semi-conducteur émerge comme une solution innovante pour l’intégration de l’émission lumineuse directement dans des circuits électroniques.

Structure et principe de fonctionnement

Le LET (Light-Emitting Transistor) repose sur une architecture similaire à celle d’un transistor bipolaire ou à effet de champ, mais avec une particularité essentielle : il est conçu pour émettre de la lumière tout en assurant une amplification de signal. Il dispose généralement de trois régions : émetteur, base et collecteur, comme un transistor bipolaire classique, mais dopées et agencées de manière à favoriser la recombinaison radiative des porteurs de charge.

• Émetteur : injecte les porteurs majoritaires (électrons ou trous).
• Base : région mince permettant la recombinaison des porteurs avec émission de photons.
• Collecteur : recueille les porteurs restants, permettant le contrôle du courant.

La lumière est produite lorsque les électrons et les trous se recombinent dans la base. Cette recombinaison est radiative dans les matériaux semi-conducteurs à bande interdite directe, ce qui permet l’émission de photons, comme dans une LED.

Matériaux utilisés et efficacité

Les LET sont généralement fabriqués à partir de semi-conducteurs III-V tels que GaAs (arséniure de gallium) ou InGaP (phosphure d’indium et de gallium), qui présentent une bande interdite directe, condition nécessaire pour une émission lumineuse efficace. L’intégration de couches minces et la maîtrise du dopage sont essentielles pour optimiser la recombinaison radiative et limiter les pertes non radiatives.

Applications potentielles

Le transistor électroluminescent offre une double fonctionnalité : amplification de courant et émission lumineuse. Cela ouvre la voie à de nouvelles applications dans :

• Les circuits optoélectroniques intégrés
• Les systèmes de communication optique sur puce
• Les capteurs intelligents couplant traitement et émission de lumière
• Les dispositifs de visualisation intégrés à haute densité

Avantages et défis techniques

Des recherches sont en cours pour améliorer l’efficacité lumineuse, la compatibilité avec le silicium, et l’intégration dans des circuits CMOS, afin d’élargir les perspectives d’utilisation industrielle du LET.

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