Composants optoélectroniques P. Lévêque CNRS-InESS, Strasbourg
Plan du cours 1 Introduction Interaction rayonnement-semiconducteur Photodétecteurs Emetteurs de rayonnement à semiconducteur
Plan du cours 1 Introduction Interaction rayonnement-semiconducteur Photodétecteurs Emetteurs de rayonnement à semiconducteur
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Laser à semiconducteur Emetteurs à SC et télecommunications
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Laser à semiconducteur Emetteurs à SC et télecommunications
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Principe : jonction p-n polarisée en direct p n VF W EC diffusion EFn EFp eVF EV diffusion Jonction p-n polarisée en direct
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Principe : jonction p-n polarisée en direct Ln EC p hn EFn EFp eVF EV n W Lp Jonction p-n polarisée en direct
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Rappel : jonction p-n polarisée en direct Ln Lp p n VF W x dp dn xp xn x’c xc Ln(p) << dn(p)
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Rappel : jonction p-n polarisée en direct Ln Lp p n VF W x dp dn xp xn x’c xc
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Principe : jonction p-n polarisée en direct Si VF est suffisante W étroite rôle mineur dans émission Injection de trous dans zone de type n Injection d’électrons dans zone de type p
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Principe : jonction p-n polarisée en direct Courant total J conservatif (indépendant de x) JS
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Principe : jonction p-n polarisée en direct Taux d’injection des porteurs minoritaires (mn >> mp) Recombinaisons essentiellement dans zone p
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Structure LED Al SiO2 n p substrat Au
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Spectre d’émission Lié à Eg de SC de type p et au dopant utilisé III-V miscibles : GaAsxP1-x ; GaxIn1-xP Eg = Eg (x) Emission dans le bleu difficile GaN
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Spectre d’émission
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Spectre d’émission Matériau Pic (nm) Couleur Rendement (%) GaAs (Si) 1000 IR 10 GaAs (Zn) 900 0.1 GaP (Zn, O) 699 Rouge 4 GaAs0.6P0.4 (Te) 644 0.2 GaAs0.35P0.35 (S, N) 632 Orange GaP (N) 690 Jaune GaAs0.15P0.85 (S, N) 589 0.05 570 Vert Gap indirect
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Rendement Rendement quantique interne hi Taux de recombinaison radiatif or (tnr >> tr SC à gap direct) Rendement radiatif
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Rendement Rendement optique ho Photons réabsorbés avant sortie de la diode Réflexion totale Loi de Snell-Descartes q2 n1sinq1 = n2sin q2 Air (n2 = 1) q1 Semiconducteur (n1 ~3.5) qrt
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Rendement Rendement optique ho Photon sortant de la diode Photon réfléchi à interface air/SC Angle solide couvrant espace : qrt Angle solide sous-tendu par qrt : f
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Rendement Rendement optique ho n = 3.5 ho = 1 % + interface transparent en plastique d’indice np = 1.5 ho = 4 % + interface hémisphérique (incidence normale) T = 96 %
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Rendement Rendement quantique externe he Nb photons émis he = hi ho = Nb porteurs traversant p-n Rendement global h
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Rendement Rendement global h LED AlGaInP (rouge / jaune) h > lampe à incandescence
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Temps de réponse, fréquence de coupure Modulation par courant injecté dans la diode Fréquence de modulation limitée par diffusion dans jonction p n Vo+V1sin(wt) W dp Ln - dp >> Ln - Vo >> V1 - faible injection t ~ constant
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Temps de réponse, fréquence de coupure Distribution des électrons dans zone p : avec Vo V1sin(wt)
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Temps de réponse, fréquence de coupure Distribution des électrons dans zone p : avec
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Temps de réponse, fréquence de coupure Distribution des électrons dans zone p : (dp >> Ln)
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Temps de réponse, fréquence de coupure Courant traversant la jonction : J = jn(xp) + jp(xn) ~ jn(xp) soit avec
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Temps de réponse, fréquence de coupure Nombre de photons émis (/cm2 s) : N Nb photons émis he = hi ho = Nb porteurs traversant p-n soit avec
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Temps de réponse, fréquence de coupure et Modulation du rayonnement Efficacité de modulation Modulation du courant d’excitation
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Temps de réponse, fréquence de coupure Efficacité de modulation avec (efficacité de modulation basse fréquence) et (passe-bas)
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Temps de réponse, fréquence de coupure Fréquence de coupure or (B : probabilité de transition radiative) fc augmente si po (dopage) augmente Utilisation de forts dopages dans limites de solubilité
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Temps de réponse, fréquence de coupure Fréquence de coupure Ex : GaAs Limite de solubilité ~ 1018 /cm3 et B = 7.2x10-10 cm3/s fc = 114 MHz
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Temps de réponse, fréquence de coupure
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Brillance : Br (W/sr m2) Emission dans demi-plan et non isotrope Bro brillance dans direction axiale ; S surface émettrice Flux d’énergie ft = pSBro
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Structure des LEDs usuelles 3 applications usuelles : - affichage - photocoupleurs - transmission par fibre Application conditionne la structure
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Structure des LEDs usuelles : affichage Emission dans le visible (Eg) Surface émettrice suffisante (géométrie)
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Structure des LEDs usuelles : photocoupleurs Circuit 1 Circuit 2 Photo diode (Si) LED Transmission de signaux logiques entre 2 circuits isolés Emission LED compatible avec Si : GaAsP
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Structure des LEDs usuelles : transmission par fibres Emission LED compatible avec l = 1.3 ou 1.5 µm Possibilité de modulation
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Structure des LEDs usuelles : caractéristique commune Fort rendement quantique interne hi (tnr >> tr) Matériaux purs (chimique et cristallographique) Réalisations de couches épitaxiées
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Structure des LEDs usuelles : Molecular Beam Epitaxy (MBE)
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Structure des LEDs usuelles : Molecular Beam Epitaxy (MBE) Ga Ultravide (10-10 Torr) Dopage durant croissance Nettoyage substrat in-situ Tsubstrat ~ 400-900 °C Vitessedépôt ~ 10-3-0.3 µm/min As P dopants
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Structure des LEDs usuelles : GaAs0.35P0.65 (orange) contact isolant Couche active injection des électrons (n) Recombinaison (p) gap direct pour x = 0.35 GaAs0.35P0.65 p GaAs0.35P0.65 n GaAs0.35P0.65 Couche tampon accord du paramètre de maille GaAsxP1-x (0<x<0.35) GaP n+ Germe (cristal) + conductivité contact
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Structure des LEDs usuelles : GaAs0.35P0.65 (orange) Encapsulation Protection de LED et contacts Augmente rendement (discontinuité d’indices, diminution de réflexion : incidence normale)
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Exemple de LEDs usuelles
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Laser à semiconducteur Emetteurs à SC et télecommunications
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Laser à semiconducteur Emetteurs à SC et télecommunications
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Principe LASER : Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation 1917 : découverte de l’émission stimulée (Einstein) 1960 : premier LASER à rubis (Maiman) 1958 : théorie de LASER à semiconducteur (Aigrain) 1962 : premier LASER à semiconducteur (AsGa)
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Principe : Laser E Pompage (excitation externe) 1 2 3 Durée de vie dans état 2 >> durées de vie transitions (3 → 2) et (1 → 0) N2 > N1 : inversion de population
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Principe : Spécificité des lasers à semiconducteur Niveaux discrets remplacés par bandes d’énergie N2 > N1 EFn-EFp > Eg (condition d’inversion) Rayonnement amplifié réabsorbé par transitions intrabandes
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Principe : Spécificité des lasers à semiconducteur EFn-EFp > Eg (condition d’inversion) E E E EFn EFn EC EC EC Eg Eg Eg EV EV EV EFp EFp EF N(E) N(E) N(E) Équilibre thermodynamique Inversion (0 K) Inversion (RT)
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Principe : Spécificité des lasers à semiconducteur Rayonnement réabsorbé par transitions intrabandes E = hn hn E = hn
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Principe : Jonction p-n dégénérée polarisée en direct Régions n et p très fortement dopées ; régime de forte injection Extréma BV et BC perturbés Gap effectif E’g < Eg Laser à injection ou diodes lasers
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Principe : Jonction p-n dégénérée polarisée en direct p n p n Ec Ec EFc Eg Ev Ev VF EF EFv Eg Equilibre thermique Polarisation directe
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Principe : Jonction p-n dégénérée polarisée en direct p n p n Ec Ec EFc Eg Ev Ev VF EF EFv Eg d Zone d’inversion Equilibre thermique Forte injection
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Principe : caractéristiques communes faibles dimensions (~ µm) puissance et cohérence spatiale << lasers conventionnels rendement >> lasers conventionnels (conversion efficace) grande facilité de modulation (transmission par fibres) spectre couvert visible proche IR (III-V ; II-VI)
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Gain : g(E) F(E) : flux de photons dans le matériau Gain (gain ↔ coefficient d’absorption a(E) si g(E) < 0)
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Gain : g(E) rst(E) : taux d’émission stimulée rst(E) = (Nb photons créés par stimulation) / V t Injection donnée, g = g(E)
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Gain : g(E) Condition d’émission stimulée : g(E) > 0 (inversion de population) et g(E) supérieur aux pertes (transitions intrabandes)
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Gain : g(E) Transitions intrabandes Absorption par porteurs libres (Auger) E = hn hn Coefficient d’absorption par porteurs libres ap(E) E = hn Coefficient net d’absorption A(E) = g(E) - ap(E)
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Gain net : A(E) = g(E) - ap(E) Condition d’émission stimulée : A(E) > 0 - augmentation de l’intensité du signal lumineux émis - directivité de l’émission (direction la + grande de diode) Diode superradiante
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Gain Electrodes métalliques p n Zone active L d L : longueur de la diode ~ 300 µm d : épaisseur de zone active ~ 0.2 µm
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Gain Semiconducteur, n ~ 3.5 Réflexion (~ 30 %) interface air / SC Cavité résonante (Fabry-Pérot) Photons transmis Photon stimulé émis p d n L
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Gain Photon stimulé émis p M1 M2/3 d M4/5 n L Flux en M1 : F(E) flux F(E)eA(E)L en M2 (avant réflexion) flux RF(E)eA(E)L en M3 (après réflexion) flux RF(E)e2A(E)L en M4 (avant réflexion) flux R2F(E)e2A(E)L en M5 (après réflexion) Résonance si R2F(E)e2A(E)L > F(E)
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Gain Condition de résonance : R2F(E)e2A(E)L > F(E) Avec ap(E) ~ 70 cm-1 ; n = 3.6 ; R ~ 30 % ; L = 300 µm g(E) > 100 cm-1
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Gain résonance g(E) (cm-1) émission stimulée 150 ap+ (1/L)Ln(1/R) 100 ap 50 E0 E E < E’g E’g E1 E2 E’2 E’1 E > E0 Pas de photon émis A(E) < 0 émission spontanée A(E) < 0 émission spontanée Pas d’inversion émission spontanée
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Distribution spectrale du rayonnement sans résonance où DF = EFn - EFp Position de raie stimulée : > 0 (inversion)
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Distribution spectrale du rayonnement sans résonance Raie d’émission stimulée sur flanc montant de rsp(E) = f(E) Forte injection (DF grand) raie d’émission stimulée au maximum du spectre d’émission spontanée
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Distribution spectrale du rayonnement sans résonance F(E) Très forte injection émission stimulée Pic d’émission stimulée au maximum de rsp(E) à très forte injection Forte injection émission stimulée Pic d’émission stimulée sur le flanc montant de rsp(E) E Faible injection pas d’émission stimulée
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Distribution spectrale du rayonnement avec résonance L k = 1 k = 2 k = 3 d milieu d’indice n Résonance possible pour k modes avec 2nL = kl
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Distribution spectrale du rayonnement avec résonance 2nL = kl entre 2 modes, Dk = -1 distance intermode
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Distribution spectrale du rayonnement avec résonance E (eV) E (eV)
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Distribution spatiale du rayonnement l ~ 10 µm d < 1 µm L ~300 µm n 1 % d Variation d’indice (~ 1 %) dans zone de forte injection Guide d’onde (confinement)
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Distribution spatiale du rayonnement l ~ 10 µm d < 1 µm L ~300 µm Amplification maximale dans la direction la plus grande (L)
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Distribution spatiale du rayonnement l ~ 10 µm d < 1 µm L ~300 µm q1 q2 l = 1 µm ~ d ~ l Ouverture faisceau conditionnée par diffraction
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Emission stimulée F ~ J Courant de seuil : Jo F J Jo Flux F(E) Emission spontanée F ~ J Courant excitateur J
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Courant de seuil : Jo J = jn(xp) + jp(xn) ~ jn(xp) (gn >> gp) Hypothèses : - zone active homogène - e- injectés recombinés dans zone active
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Courant de seuil : Jo (équation de continuité) Taux de recombinaison des e- stimulés dans mode i Durée de vie des e- en régime d’émission spontanée
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Courant de seuil : Jo Taux de recombinaison des e- stimulés dans mode i Taux d’émission de photons stimulés dans mode i L i = 1 i = 2 i = 3 d milieu d’indice
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Courant de seuil : Jo Taux de recombinaison des e- stimulés dans mode i Taux d’émission de photons stimulés dans mode i Densité de photons sur le mode i
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Courant de seuil : Jo où Ai(n) ~ gain du laser On stipule Ai(n) = Ain avec Ai (cm3/s)
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Courant de seuil : Jo Recombinaison de photon dans mode i Durée de vie d’un photon dans mode i dans la cavité Génération de photon dans mode i Probabilité de génération spontanée d’un photon dans mode i
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Courant de seuil : Jo tN : Durée de vie d’un photon du mode i dans la cavité Vitesse du photon dans cavité d’indice Pertes dans la cavité
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Courant de seuil : Jo Hypothèses : - diode monomode - gi ~ 0
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Courant de seuil : Jo En régime stationnaire, J constant n et N constants
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Courant de seuil : Jo F Si J < Jo, N négligeable (rayonnement spontané seulement) et J Jo
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Courant de seuil : Jo F Si J = Jo et J Jo
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Courant de seuil : Jo F Si J > Jo (tn diminue car émission stimulée → n sature) J Jo
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Courant de seuil : Jo Mode plus intense peut changer au cours du temps (influence dans communication par fibres) Comportement réel diodes multimodes zone active non homogène (comportement filamentaire) E (eV)
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Fréquence de coupure F Variation linéaire F = f(J) Modulation d’amplitude pour communication par fibre J Jo Fréquence de coupure fc conditionnée par tn LED émission spontanée, tn ~ 1 ns Diode laser, tn plus faible (émission stimulée) fc plus grande
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Fréquence de coupure J’ = J + DJejwt avec J > Jo ; DJ << J – Jo n’ = n + Dnejwt N’ = N + DNejwt
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Fréquence de coupure En régime stationnaire,
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Fréquence de coupure De même,
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Fréquence de coupure (J > Jo) et (n sature car émission stimulée)
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Fréquence de coupure On pose et
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Fréquence de coupure
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Fréquence de coupure modulation On pose et Amplitude de modulation
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Fréquence de coupure A ~ Ao si w << wo A ~ Aowo2/w2 si w >> wo A = Amax = Ao/g si w >> wo Fréquence de résonance
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Fréquence de coupure fo augmente avec J
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Fréquence de coupure Ordres de grandeur tn ~ 10-9 s (LED émission spontanée) avec ap ~ 60cm-1, L ~ 300 µm R ~ 30 % et ~ 3.5 tN ~ 10-12 s Pour J = 1.1Jo 10 x supérieure à fc pour LED
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Structure réelle des diodes lasers : double hétérojonction (DH) L ~300 µm p GaAs 1 µm d ~ 0.1 µm l ~ 10 µm Confinement des électrons et des photons dans zone active
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Structure réelle des diodes lasers Confinement des photons dans zone active par variation importante d’indice entre AlGaAs et GaAs (~ 5 %) Meilleur confinement que dans homojonction ( )
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Structure réelle des diodes lasers Confinement des électrons dans zone active par variation du gap entre Al0.7Ga0.3As (1.9 eV) et GaAs (1.4 eV)
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Structure réelle des diodes lasers Irradiation aux protons Confinement supplémentaire des électrons dans zone active par irradiation sélective aux protons zones fortement résistives Zones résistives
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Structure réelle des diodes lasers : double hétérojonction (DH) Confinement des électrons et des photons dans zone active limite le courant de seuil Jo Utilisation de puits quantiques (hétérostructures qqs 10 nm) augmente encore confinement des électrons
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Structures verticales (VCSEL) Vertical Cavity Surface Emitting Laser Emission de lumière ┴ zone active - Nombreux lasers sur même substrat - Connexion plus simple avec fibres optiques
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Structures verticales (VCSEL) Mais un seul passage des photons dans zone active résonance Puissance faible
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Structures verticales (VCSEL) Distributed Bragg Reflectors + confinement
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Structures verticales (VCSEL) Distributed Bragg Reflectors : multicouches de semiconducteur d’indice différent Réflectivité ~ 99.9 % (/ 30 % pour miroirs classiques)
Photoémetteurs Laser à semiconducteur Structures verticales (VCSEL)
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Laser à semiconducteur Emetteurs à SC et télecommunications
Photoémetteurs Diode électroluminescente LED Laser à semiconducteur Emetteurs à SC et télecommunications
Photoémetteurs Emetteurs à SC et télécommunications Choix de l’émetteur Spectre d’émission compatible avec fibres optiques Modulation Couplage émetteur / fibre
Photoémetteurs Emetteurs à SC et télécommunications Choix de l’émetteur Fibres optiques : - transparence et faible dispersion l = 1.3 - 1.5 µm - diamètres qqs µm → qqs 100 µm Emetteurs : - rayonnement modulable l = 1.3 - 1.5 µm - surface active de faibles dimensions LED’s et diodes lasers
Photoémetteurs Emetteurs à SC et télécommunications Choix de l’émetteur LED’s : moins chères meilleure durée de vie facilement modulables Diodes laser : surface active plus faible rayonnement + monochromatique rayonnement + puissant et directif Diminue dispersion intermode Favorise couplage
Photoémetteurs Emetteurs à SC et télécommunications Ouverture numérique de la fibre gaine cœur ar q Fibre a Fibre à variation brutale d’indice
Photoémetteurs Emetteurs à SC et télécommunications Ouverture numérique de la fibre a ar q Réflexion totale Angle d’incidence maximal am ↔ qc Ouverture Numérique ON
Photoémetteurs Emetteurs à SC et télécommunications Ouverture numérique de la fibre a ar q Ex : Cœur en silice dopée (SiO2-GeO2) : Gaine en silice pure (SiO2) : Fibre dans l’air : ON = 0.3 et am = 18° (fibres à gradient d’indice moins tolérantes)
Photoémetteurs Emetteurs à SC et télécommunications Couplage émetteur-fibre LED de surface émettrice S ↔ fibre de section de cœur > S Flux d’énergie transmis par la fibre : LED Wm am S
Photoémetteurs Emetteurs à SC et télécommunications Couplage émetteur-fibre où Br : brillance or Br = Bro cosa (Bro : brillance dans direction axiale)
Photoémetteurs Emetteurs à SC et télécommunications Couplage émetteur-fibre : flux transmis par fibre : flux total émis par la diode Rendement de couplage hc hc ~ 10 % pour ON = 0.3
Photoémetteurs Emetteurs à SC et télécommunications Couplage émetteur-fibre Rendement de couplage : Si surface de la fibre Sf < S hc réduit de Sf / S Couplage optimal si ON maximal et Sf > S
Photoémetteurs Emetteurs à SC et télécommunications Couplages LED-fibre
Photoémetteurs Emetteurs à SC et télécommunications Couplages LED-fibre
Photoémetteurs Emetteurs à SC et télécommunications Couplages LED-fibre
Photoémetteurs Emetteurs à SC et télécommunications Couplages diode laser-fibre
Photoémetteurs Emetteurs à SC et télécommunications Couplages diode laser-fibre
Photoémetteurs Emetteurs à SC et télécommunications Couplages diode laser-fibre
Composants Optoélectroniques Références H. Mathieu : Physique des semiconducteurs et des composants électroniques Masson S.M. Sze : Semiconductor devices Wiley http://britneyspears.ac/lasers.htm http://www.arcelect.com/fibercable.htm http://www.lanshack.com/fiber-optic-tutorial-fiber.asp http://www.nepcorp.com/ http://www.rohm.com/products/shortform/18led/led_index.html http://micro.magnet.fsu.edu/primer/lightandcolor/ledsintro.html http://en.wikipedia.org/wiki/Light-emitting_diode http://www.ecse.rpi.edu/~schubert/Light-Emitting-Diodes-dot-org/