YUANNENGJI Los diodos son uno de los dispositivos más comunes en los dispositivos semiconductores.. La mayoría de los semiconductores están hechos de materiales semiconductores dopados. (átomos y otras sustancias). El material conductor de los LED suele ser arseniuro de galio y aluminio.. En arseniuro de aluminio y galio puro, Todos los átomos están perfectamente unidos a sus vecinos., sin dejar electrones libres para conectar la corriente.
En diodos emisores de luz, como los utilizados en los relojes digitales, el tamaño de la brecha determina la frecuencia de los fotones, en otras palabras, el color de la luz. Mientras que todos los diodos emiten luz., la mayoría no son muy eficientes. En diodos ordinarios, El propio material semiconductor absorbe gran parte de la energía luminosa y termina. Los LED están cubiertos con una bombilla de plástico para enfocar la luz en una dirección específica..
Una forma de luz que puede ser liberada por átomos.. Está compuesto por muchos haces pequeños parecidos a partículas que tienen energía y momento pero no masa.. Estas partículas se llaman fotones., cuales son las unidades de luz más básicas. Los fotones se liberan porque los electrones se mueven.. en átomos, Los electrones se mueven en órbitas alrededor del átomo.. Los electrones en diferentes órbitas tienen diferentes energías.. En términos generales, Los electrones con mayor energía se mueven en órbitas más alejadas del núcleo.. Cuando un electrón salta de un orbital inferior a un orbital superior, el nivel de energía aumenta, y a la inversa, cuando cae de una función orbital superior a una función orbital inferior, el electrón libera energía. La energía se libera en forma de fotones.. Las gotas de mayor energía liberan fotones de mayor energía., que se caracterizan por su alta frecuencia.
Un electrón libre cae desde la capa tipo P a través del diodo hacia un hueco de electrones vacío.. Esto implica caer desde la banda de conducción a una función orbital inferior., Entonces el electrón libera energía en forma de fotón.. Esto sucede en cualquier diodo., solo ves los fotones cuando el diodo está hecho de un determinado material. En un diodo de silicio estándar, por ejemplo, Los átomos están dispuestos de tal manera que cuando el electrón cae a una distancia relativamente corta., Los átomos están dispuestos de tal manera que el ojo humano no puede verlos porque la frecuencia de los electrones es muy baja..
Los LED tienen varias ventajas sobre las bombillas incandescentes tradicionales. La primera es que los LED no tienen filamento que se pueda quemar., para que duren más. Además, la pequeña bombilla de plástico del LED hace que el LED sea más duradero. También se puede instalar más fácilmente en los circuitos electrónicos actuales.. El proceso de emisión de luz en las bombillas incandescentes tradicionales implica generar mucho calor.
Esto es un completo desperdicio de energía.. A menos que uses la luz como calentador., La mayor parte de la corriente efectiva no pasa directamente a la luz visible.. Los LED emiten muy poco calor, tan relativamente hablando, cuanta más electricidad va directamente a la luz, menos energía se necesita.
Para LED de luz visible, como los utilizados en los relojes digitales, el tamaño de la brecha determina la frecuencia de los fotones, o en otras palabras, el color de la luz. Mientras que todos los diodos emiten luz., la mayoría no son muy eficientes. En diodos ordinarios, El propio material semiconductor absorbe gran parte de la energía luminosa y termina. Los LED están cubiertos por una bombilla de plástico que enfoca la luz en una dirección específica..
Los LED tienen varias ventajas sobre las bombillas incandescentes tradicionales. La primera es que los LED no tienen filamento que se pueda quemar., para que duren más. Además, la pequeña bombilla de plástico de los LED los hace más duraderos. También se pueden instalar más fácilmente en los circuitos electrónicos actuales.. El proceso de emisión de luz de las lámparas incandescentes tradicionales implica la generación de mucho calor.. Esto es un completo desperdicio de energía.. A menos que uses la luz como calentador., La mayor parte de la corriente efectiva no pasa directamente a la luz visible.. Los LED emiten muy poco calor, y relativamente hablando, cuanta más electricidad se utilice directamente para la iluminación, menos energía se necesita.
Hasta ahora, Los LED han sido demasiado caros para la mayoría de las aplicaciones de iluminación porque están hechos de materiales semiconductores avanzados.. El precio de los dispositivos semiconductores ha bajado significativamente en el pasado 10 años, sin embargo, hacer de los LED una opción de iluminación más rentable para una gama más amplia de aplicaciones. En un futuro próximo, Los LED desempeñarán un papel más importante en la tecnología mundial.
Un diodo emisor de luz (CONDUJO) es un diodo de unión PN con polarización directa hecho de materiales semiconductores. Su mecanismo de emisión de luz es que cuando se inyecta una corriente directa en ambos extremos de la unión PN, las portadoras desequilibradas inyectadas (pares electrón-hueco) se recombinan y emiten luz durante el proceso de difusión.. Este proceso de emisión corresponde principalmente al proceso de emisión espontánea de luz.. Dependiendo de la ubicación de la salida de luz., Los LED se pueden dividir en tipo de emisión superficial y tipo de emisión de borde. El LED más utilizado es el diodo emisor de luz de borde de doble heterounión InGaAsP/InP..
El principio de emisión de luz de los LED también se puede explicar por la estructura de bandas de la unión PN.. Los materiales utilizados para fabricar diodos semiconductores emisores de luz están fuertemente dopados.. En el estado de equilibrio térmico., Hay muchos electrones con alta movilidad en la región N., y hay más agujeros con baja movilidad en la región P. Debido a la limitación de la capa de barrera de unión PN, Los dos no pueden recombinarse naturalmente en condiciones normales.. Cuando se aplica un voltaje directo a la unión PN, Los electrones en la banda de conducción de la región del surco pueden escapar de la barrera de la unión PN y entrar en la región P.. Por lo tanto, cuando los electrones en el estado de alta energía se encuentran con los huecos en las proximidades de la unión PN ligeramente hacia el lado de la región P, se produce recombinación de luminiscencia. La luz emitida por esta recombinación de luminiscencia pertenece a la radiación espontánea., y la longitud de onda de la luz irradiada está determinada por el ancho de banda prohibida, por ejemplo, del material..
Los diodos emisores de luz tienen importantes ventajas, como una alta fiabilidad., largo tiempo de trabajo continuo a temperatura ambiente, y buena linealidad óptica de potencia-corriente.. Además, ya que esta tecnología se ha desarrollado a un nivel relativamente maduro, su precio es muy barato. Por lo tanto, en el diseño de algunos sensores de fibra óptica simples, si CONDUJO es competente, elegirlo como fuente de luz puede reducir en gran medida el costo de todo el sensor. Sin embargo, El mecanismo de luminiscencia del LED determina que tiene muchas deficiencias., como baja potencia de salida, gran ángulo de emisión, ancho de línea espectral, y baja velocidad de respuesta. Por lo tanto, en el diseño de algunos sensores que requieren alta potencia, velocidad de modulación rápida, y buena monocromaticidad, Se deben seleccionar otras fuentes de luz de mayor rendimiento a costa de aumentar los costos..
Debido a los diferentes anchos de banda prohibida de diferentes materiales, Los diodos emisores de luz fabricados de diferentes materiales pueden emitir luz de diferentes longitudes de onda.. Además, Algunos materiales tienen diferentes componentes y dopaje., por ejemplo, algunos tienen estructuras de bandas muy complejas, y la correspondiente radiación de transición indirecta, etcetera., entonces hay varios diodos emisores de luz.