LEDを量子分野教材とすることについての考察と実験

抄録

発光するLEDから放出される光子のエネルギーは,LEDのエネルギー・ギャップに等しいが,LEDの発光開始電圧(立ち上がり電圧)はpn接合における拡散電圧に等しく,単純に光の振動数に比例するとはいえない。実験によれば,立ち上がり電圧と光子の振動数はほぼ線形関係にあり,その直線の傾きからプランク定数を求めることができる。拡散電圧は,LEDに光を当てたときの光起電力の最大値からも求めることができる。立ち上がり電圧と光起電力の最大値の測定から,LEDを量子分野の導入教材にする一つの方法を提案する。