YUANNENGJI Diodes are one of the most common devices in semiconductor devices. Most semiconductors are made of doped semiconductor materials (atoms and other substances). The conductor material of LEDs is usually gallium aluminum arsenide. In pure gallium aluminum arsenide, all atoms are perfectly bonded to their neighbors, leaving no free electrons to connect the current.
In light-emitting diodes, such as those used in digital clocks, the size of the gap determines the frequency of the photons, in other words, the color of the light. While all diodes emit light, most are not very efficient. In ordinary diodes, the semiconductor material itself absorbs a lot of the light energy and ends up. LEDs are covered with a plastic bulb to focus the light in a specific direction.
Formo de lumo kiu povas esti liberigita de atomoj. Ĝi estas kunmetita de multaj etaj partiklo-similaj faskoj kiuj havas energion kaj impeton sed neniun mason. Ĉi tiuj partikloj nomiĝas fotonoj, kiuj estas la plej bazaj unuoj de lumo. Fotonoj estas liberigitaj ĉar elektronoj moviĝas ĉirkaŭe. En atomoj, elektronoj moviĝas en orbitoj ĉirkaŭ la atomo. Elektronoj en malsamaj orbitoj havas malsamajn energiojn. Ĝenerale parolante, elektronoj kun pli granda energio moviĝas en orbitoj pli malproksimen de la nukleo. Kiam elektrono saltas de pli malalta orbitalo al pli alta orbitalo, la energinivelo pliiĝas, kaj inverse, kiam ĝi falas de pli alta enorbita funkcio al pli malalta enorbita funkcio, la elektrono liberigas energion. La energio estas liberigita en formo de fotonoj. Pli altaj energiaj gutoj liberigas pli altajn energiajn fotonojn, which are characterized by their high frequency.
A free electron falls from the P-type layer through the diode into an empty electron hole. This involves falling from the conduction band to a lower orbital function, so the electron releases energy in the form of a photon. This happens in any diode, you just see the photons when the diode is made of a certain material. In a standard silicon diode, for example, the atoms are arranged in such a way that when the electron falls over a relatively short distance, the atoms are arranged in such a way that the human eye cannot see it because the electron frequency is so low.
LEDs have several advantages over traditional incandescent bulbs. The first is that LEDs have no filament to burn out, so they last longer. Krome, la malgranda plasta ampolo de la LED faras la LED pli fortika. Ĝi ankaŭ povas esti pli facile konvenita en nunajn elektronikajn cirkvitojn. La procezo de elsendado de lumo en tradiciaj inkandeskaj ampoloj implikas generi multan varmon.
Ĉi tio estas kompleta malŝparo de energio. Krom se vi uzas la lumon kiel hejtilon, la plej granda parto de la efika fluo ne iras rekte en videblan lumon. LED-oj elsendas tre malmulte da varmo, do relative parolante, des pli da elektro kiu iras rekte en lumon, des malpli da energio necesas.
Por videbla lumo LED-oj, such as those used in digital clocks, the size of the gap determines the frequency of the photons, aŭ alivorte, the color of the light. While all diodes emit light, most are not very efficient. In ordinary diodes, la duonkondukta materialo mem sorbas multe de la luma energio kaj finas. LEDoj estas kovritaj per plasta ampolo, kiu fokusas la lumon en specifa direkto.
LEDs have several advantages over traditional incandescent bulbs. The first is that LEDs have no filament to burn out, so they last longer. Krome, la malgranda plasta ampolo de LED-oj faras ilin pli daŭraj. Ili ankaŭ povas esti pli facile konvenitaj en nunajn elektronikajn cirkvitojn. La lum-elsenda procezo de tradiciaj inkandeskaj lampoj implikas la generacion de multe da varmo. Ĉi tio estas kompleta malŝparo de energio. Krom se vi uzas la lumon kiel hejtilon, la plej granda parto de la efika fluo ne iras rekte en videblan lumon. LED-oj elsendas tre malmulte da varmo, kaj relative parolante, des pli da elektro kiu estas uzata rekte por lumo, des malpli da energio necesas.
Ĝis nun, LEDoj estis tro multekostaj por la plej multaj lumaj aplikoj ĉar ili estas faritaj el progresintaj semikonduktaĵoj. La prezo de duonkonduktaĵoj signife malpliiĝis en la pasinteco 10 jaroj, tamen, farante LED-ojn pli kostefika lumopcio por pli larĝa gamo de aplikoj. En la proksima estonteco, LEDoj ludos pli grandan rolon en monda teknologio.
Lumo-elsenda diodo (LED) estas antaŭen-biasita PN-krucvojo-diodo farita el semikonduktaĵmaterialoj. Ĝia lum-elsenda mekanismo estas ke kiam antaŭa fluo estas injektita ĉe ambaŭ finoj de la PN-krucvojo, la injektitaj malekvilibraj portantoj (elektron-truaj paroj) rekombini kaj elsendas lumon dum la disvastigo. Ĉi tiu emisioprocezo ĉefe respondas al la spontanea ellasa procezo de lumo. Depende de la loko de la lumproduktado, LED-oj povas esti dividitaj en surfacan emisiospecon kaj randemisiospecon. La plej ofte uzita LED estas la InGaAsP/InP duobla heterojunkcia rando lumelsenda diodo.
La lum-elsenda principo de LED-oj ankaŭ povas esti klarigita per la bandstrukturo de la PN-krucvojo. La materialoj uzataj por fari duonkonduktaĵajn lum-eligantajn diodojn estas tre dopitaj. En la termika ekvilibra stato, ekzistas multaj elektronoj kun alta moviĝeblo en la N-regiono, kaj ekzistas pli da truoj kun malalta moviĝeblo en la P-regiono. Pro la limigo de la PN-krucvojo barierotavolo, la du ne povas nature rekombini sub normalaj kondiĉoj. Kiam antaŭa tensio estas aplikita al la PN-krucvojo, la elektronoj en la kondukta bendo de la kanelregiono povas eviti la barieron de la PN-krucvojo kaj eniri la P-regionon. Therefore, kiam la elektronoj en la altenergia stato renkontas la truojn en la najbareco de la PN-krucvojo iomete al la flanko de la P-regiono, rekombinigo de luminesko okazas. La lumo elsendita per tiu lumineska rekombino apartenas al spontanea radiado, kaj la ondolongo de la radiata lumo estas determinita per la bandgap larĝo Eg de la materialo.
Lumo-elsendantaj diodoj havas signifajn avantaĝojn kiel ekzemple alta fidindeco, longa daŭra labortempo ĉe ĉambra temperaturo, kaj bona optika potenco-nuna lineareco. Cetere, ĉar ĉi tiu teknologio estis evoluigita al relative matura nivelo, ĝia prezo estas tre malmultekosta. Therefore, en la dezajno de kelkaj simplaj optikfibrosensiloj, se LED estas kompetenta, elekti ĝin kiel la lumfonton povas multe redukti la koston de la tuta sensilo. However, la lumineska mekanismo de LED determinas, ke ĝi havas multajn mankojn, kiel malalta eligo-potenco, granda emisioangulo, spektra liniolarĝo, kaj malalta respondrapideco. Therefore, en la dezajno de iuj sensiloj kiuj postulas altan potencon, rapida modulada indico, kaj bona monokromatikeco, aliaj pli altaj lumfontoj devas esti elektitaj koste de kreskantaj kostoj.
Pro la malsamaj bandgap larĝoj de malsamaj materialoj, lumelsendantaj diodoj faritaj el malsamaj materialoj povas elsendi lumon de malsamaj ondolongoj. Krome, iuj materialoj havas malsamajn komponantojn kaj dopadon, for example, kelkaj havas tre kompleksajn grupstrukturojn, kaj responda nerekta transira radiado, ktp., do ekzistas diversaj lumelsendaj diodoj.