YUANNENGJI Дыёды - адны з самых распаўсюджаных прылад у паўправадніковых прыборах. Большасць паўправаднікоў вырабляюцца з легаваных паўправадніковых матэрыялаў (атамаў і іншых рэчываў). Матэрыял правадніка святлодыёдаў - звычайна арсенід галію і алюмінія. У чыстым арсенід алюмінію галію, усе атамы ідэальна звязаны са сваімі суседзямі, не пакідаючы свабодных электронаў для падлучэння току.
У святлодыёдах, напрыклад, якія выкарыстоўваюцца ў лічбавых гадзінніках, памер шчыліны вызначае частату фатонаў, іншымі словамі, колер святла. Пры гэтым усе дыёды выпраменьваюць святло, большасць з іх не вельмі эфектыўныя. У звычайных дыёдах, сам паўправадніковы матэрыял паглынае шмат светлавой энергіі і заканчваецца. Святлодыёды пакрытыя пластыкавай колбай, каб сфакусаваць святло ў пэўным кірунку.
Форма святла, якая можа выдзяляцца атамамі. Ён складаецца з мноства маленькіх падобных на часціцы пучкоў, якія валодаюць энергіяй і імпульсам, але не маюць масы. Гэтыя часціцы называюцца фатонамі, якія з'яўляюцца самымі асноўнымі адзінкамі святла. Фатоны вызваляюцца, таму што электроны рухаюцца. У атамах, электроны рухаюцца па арбітах вакол атама. Электроны на розных арбітах маюць розную энергію. Наогул кажучы, электроны з большай энергіяй рухаюцца па арбітах далей ад ядра. Калі электрон пераскоквае з ніжняй арбіты на больш высокую, узровень энергіі павышаецца, і наадварот, калі ён падае з больш высокай арбітальнай функцыі на ніжэйшую, электрон вызваляе энергію. Энергія вылучаецца ў выглядзе фатонаў. Кроплі больш высокай энергіі вызваляюць фатоны большай энергіі, якія характарызуюцца сваёй высокай частатой.
Свабодны электрон падае са пласта P-тыпу праз дыёд у пустую электронную дзірку. Гэта ўключае ў сябе падзенне з зоны праводнасці ў ніжнюю арбітальную функцыю, таму электрон вызваляе энергію ў выглядзе фатона. Гэта адбываецца ў любым дыёдзе, вы проста бачыце фатоны, калі дыёд зроблены з пэўнага матэрыялу. У стандартным крамянёвым дыёдзе, напрыклад, атамы размешчаны такім чынам, што пры падзенні электрона на адносна невялікую адлегласць, атамы размешчаны такім чынам, што чалавечае вока не бачыць гэтага, таму што частата электронаў вельмі нізкая.
Святлодыёды маюць некалькі пераваг перад традыцыйнымі лямпамі напальвання. Па-першае, святлодыёды не маюць ніткі напальвання, каб згарэць, таму яны служаць даўжэй. Акрамя таго, маленькая пластыкавая колба святлодыёда робіць святлодыёд больш трывалым. Яго таксама можна лягчэй убудаваць у сучасныя электронныя схемы. Працэс выпраменьвання святла ў традыцыйных лямпах напальвання ўключае выпрацоўку вялікай колькасці цяпла.
Гэта поўная трата энергіі. Калі толькі вы не выкарыстоўваеце святло ў якасці абагравальніка, большая частка эфектыўнага току не ідзе непасрэдна ў бачнае святло. Святлодыёды вылучаюць вельмі мала цяпла, так умоўна кажучы, тым больш электрычнасці ідзе непасрэдна ў святло, тым менш энергіі патрабуецца.
Для святлодыёдаў бачнага святла, напрыклад, якія выкарыстоўваюцца ў лічбавых гадзінніках, памер шчыліны вызначае частату фатонаў, або іншымі словамі, колер святла. Пры гэтым усе дыёды выпраменьваюць святло, большасць з іх не вельмі эфектыўныя. У звычайных дыёдах, сам паўправадніковы матэрыял паглынае значную частку светлавой энергіі і заканчваецца. Святлодыёды пакрытыя пластыкавай колбай, якая факусуе святло ў пэўным кірунку.
Святлодыёды маюць некалькі пераваг перад традыцыйнымі лямпамі напальвання. Па-першае, святлодыёды не маюць ніткі напальвання, каб згарэць, таму яны служаць даўжэй. Акрамя таго, маленькая пластыкавая колба святлодыёдаў робіць іх больш трывалымі. Іх таксама можна лягчэй убудаваць у сучасныя электронныя схемы. Працэс выпраменьвання святла традыцыйнымі лямпамі напальвання ўключае вылучэнне вялікай колькасці цяпла. Гэта поўная трата энергіі. Калі толькі вы не выкарыстоўваеце святло ў якасці абагравальніка, большая частка эфектыўнага току не ідзе непасрэдна ў бачнае святло. Святлодыёды вылучаюць вельмі мала цяпла, і ўмоўна кажучы, чым больш электраэнергіі выкарыстоўваецца непасрэдна для святла, тым менш энергіі патрабуецца.
Да гэтага часу, Святлодыёды былі занадта дарагімі для большасці прымянення асвятлення, таму што яны зроблены з сучасных паўправадніковых матэрыялаў. Цана на паўправадніковыя прылады ў мінулым значна знізілася 10 гадоў, аднак, што робіць святлодыёды больш эканамічна эфектыўным варыянтам асвятлення для больш шырокага спектру прымянення. У бліжэйшы час, Святлодыёды будуць гуляць большую ролю ў сусветнай тэхніцы.
Святлодыёд (святлодыёд) - гэта дыёд PN-пераходу з прамым зрушэннем, выраблены з паўправадніковых матэрыялаў. Яго механізм выпраменьвання святла заключаецца ў тым, што, калі прамы ток падаецца на абодвух канцах PN-пераходу, уведзеныя незбалансаваныя носьбіты (электронна-дзірачныя пары) рэкамбінаваць і выпраменьваць святло ў працэсе дыфузіі. Гэты працэс выпраменьвання ў асноўным адпавядае працэсу самаадвольнага выпраменьвання святла. У залежнасці ад месца выхаду святла, Святлодыёды можна падзяліць на паверхневы тып выпраменьвання і тып выпраменьвання краю. Найбольш часта выкарыстоўваным святлодыёдам з'яўляецца святлодыёд з падвойным гетэрапераходам InGaAsP/InP.
Прынцып выпраменьвання святла святлодыёдаў таксама можна растлумачыць палоснай структурай PN-пераходу. Матэрыялы, якія выкарыстоўваюцца для вырабу паўправадніковых святлодыёдаў, моцна легіраваныя. У стане цеплавой раўнавагі, у вобласці N шмат электронаў з высокай рухомасцю, і ёсць больш адтулін з нізкай рухомасцю ў вобласці P. З-за абмежавання бар'ернага пласта PN-пераходу, яны не могуць натуральным чынам аб'яднацца ў звычайных умовах. Калі да PN-пераходу падаецца прамое напружанне, электроны ў зоне праводнасці вобласці канаўкі могуць выйсці за бар'ер PN-пераходу і ўвайсці ў вобласць P. Таму, калі электроны ў стане высокай энергіі сустракаюцца з дзіркамі ў раёне PN-пераходу крыху ў баку ад вобласці Р, адбываецца рэкамбінацыя люмінесцэнцыі. Святло, выпраменьванае гэтай рэкамбінацыяй люмінесцэнцыі, належыць да спантаннага выпраменьвання, і даўжыня хвалі выпраменьванага святла вызначаецца шырынёй забароненай зоны Eg матэрыялу.
Святлодыёды валодаюць такімі істотнымі перавагамі, як высокая надзейнасць, доўгі час бесперапыннай працы пры пакаёвай тэмпературы, і добрая лінейнасць аптычнай сілы току. Больш за тое, так як гэтая тэхналогія была распрацавана да адносна сталага ўзроўню, яго кошт вельмі танная. Таму, у распрацоўцы некаторых простых датчыкаў з аптычнага валакна, калі святлодыёд з'яўляецца кампетэнтным, выбар яго ў якасці крыніцы святла можа значна знізіць кошт усяго датчыка. Аднак, механізм свячэння святлодыёда вызначае, што ён мае шмат недахопаў, напрыклад, нізкая выхадная магутнасць, вялікі кут выкіду, шырыня спектральнай лініі, і нізкая хуткасць водгуку. Таму, у канструкцыі некаторых датчыкаў, якія патрабуюць высокай магутнасці, высокая хуткасць мадуляцыі, і добрая манахраматычнасць, іншыя больш эфектыўныя крыніцы святла павінны быць выбраны за кошт павелічэння выдаткаў.
З-за рознай шырыні зазору розных матэрыялаў, святлодыёды з розных матэрыялаў могуць выпраменьваць святло рознай даўжыні хвалі. Акрамя таго, некаторыя матэрыялы маюць розныя кампаненты і легіраванне, напрыклад, некаторыя з іх маюць вельмі складаную палосную структуру, і адпаведнае непрамое пераходнае выпраменьванне, г.д., таму існуюць розныя святлодыёды.