YUANNENGJI Diodes zijn een van de meest voorkomende apparaten in halfgeleiderapparaten. De meeste halfgeleiders zijn gemaakt van gedoteerde halfgeleidermaterialen (atomen en andere stoffen). Het geleidermateriaal van LED's is meestal galliumaluminiumarsenide. In zuiver galliumaluminiumarsenide, alle atomen zijn perfect gebonden aan hun buren, waardoor er geen vrije elektronen overblijven om de stroom te verbinden.
In lichtgevende diodes, zoals die gebruikt worden in digitale klokken, de grootte van de opening bepaalt de frequentie van de fotonen, met andere woorden, de kleur van het licht. Terwijl alle diodes licht uitstralen, de meeste zijn niet erg efficiënt. In gewone diodes, het halfgeleidermateriaal absorbeert zelf een groot deel van de lichtenergie en komt terecht. LED's zijn bedekt met een plastic lamp om het licht in een specifieke richting te richten.
Een vorm van licht die door atomen kan worden afgegeven. Het is samengesteld uit vele kleine deeltjesachtige bundels die energie en momentum hebben, maar geen massa. Deze deeltjes worden fotonen genoemd, wat de meest elementaire eenheden van licht zijn. Fotonen komen vrij doordat elektronen bewegen. In atomen, elektronen bewegen in banen rond het atoom. Elektronen in verschillende banen hebben verschillende energieën. Over het algemeen gesproken, elektronen met grotere energie bewegen in banen verder weg van de kern. Wanneer een elektron van een lagere orbitaal naar een hogere orbitaal springt, het energieniveau neemt toe, en omgekeerd, wanneer het van een hogere orbitale functie naar een lagere orbitale functie valt, het elektron geeft energie vrij. De energie komt vrij in de vorm van fotonen. Hogere energiedruppels geven hogere energiefotonen vrij, die worden gekenmerkt door hun hoge frequentie.
Een vrij elektron valt vanuit de P-type laag door de diode in een leeg elektronengat. Dit houdt in dat u van de geleidingsband naar een lagere orbitale functie valt, dus het elektron geeft energie vrij in de vorm van een foton. Dit gebeurt in elke diode, je ziet de fotonen alleen als de diode van een bepaald materiaal is gemaakt. In een standaard siliciumdiode, Bijvoorbeeld, de atomen zijn zo gerangschikt dat wanneer het elektron over een relatief korte afstand valt, de atomen zijn zo gerangschikt dat het menselijk oog het niet kan zien omdat de elektronenfrequentie zo laag is.
LED's hebben verschillende voordelen ten opzichte van traditionele gloeilampen. De eerste is dat LED's geen gloeidraad hebben die kan doorbranden, dus ze gaan langer mee. In aanvulling, het kleine plastic lampje van de LED maakt de LED duurzamer. Het kan ook gemakkelijker in de huidige elektronische circuits worden ingebouwd. Bij het proces van het uitstralen van licht in traditionele gloeilampen wordt veel warmte gegenereerd.
Dit is een complete verspilling van energie. Tenzij je het licht als verwarming gebruikt, het grootste deel van de effectieve stroom gaat niet rechtstreeks in zichtbaar licht. LED's geven zeer weinig warmte af, dus relatief gezien, hoe meer elektriciteit er rechtstreeks in het licht terechtkomt, hoe minder energie er nodig is.
Voor zichtbaar licht-LED's, zoals die gebruikt worden in digitale klokken, de grootte van de opening bepaalt de frequentie van de fotonen, of met andere woorden, de kleur van het licht. Terwijl alle diodes licht uitstralen, de meeste zijn niet erg efficiënt. In gewone diodes, het halfgeleidermateriaal zelf absorbeert een groot deel van de lichtenergie en komt terecht. LED's worden bedekt door een plastic lamp die het licht in een specifieke richting richt.
LED's hebben verschillende voordelen ten opzichte van traditionele gloeilampen. De eerste is dat LED's geen gloeidraad hebben die kan doorbranden, dus ze gaan langer mee. In aanvulling, het kleine plastic lampje van LED's maakt ze duurzamer. Ze kunnen ook gemakkelijker in de huidige elektronische circuits worden ingebouwd. Bij het lichtgevende proces van traditionele gloeilampen wordt veel warmte gegenereerd. Dit is een complete verspilling van energie. Tenzij je het licht als verwarming gebruikt, het grootste deel van de effectieve stroom gaat niet rechtstreeks in zichtbaar licht. LED's geven zeer weinig warmte af, en relatief gesproken, hoe meer elektriciteit direct voor licht wordt gebruikt, hoe minder energie er nodig is.
Tot nu toe, LED's zijn voor de meeste verlichtingstoepassingen te duur geweest omdat ze zijn gemaakt van geavanceerde halfgeleidermaterialen. De prijs van halfgeleiderapparaten is in het verleden aanzienlijk gedaald 10 jaren, Echter, waardoor LED's een kosteneffectievere verlichtingsoptie worden voor een breder scala aan toepassingen. In de nabije toekomst, LED's zullen een grotere rol spelen in de wereldtechnologie.
Een lichtgevende diode (LED) is een voorwaarts voorgespannen PN-junctiediode gemaakt van halfgeleidermaterialen. Het lichtemitterende mechanisme is dat wanneer een voorwaartse stroom wordt geïnjecteerd aan beide uiteinden van de PN-overgang, de geïnjecteerde ongebalanceerde dragers (elektronen-gatparen) recombineren en licht uitzenden tijdens het diffusieproces. Dit emissieproces komt hoofdzakelijk overeen met het spontane emissieproces van licht. Afhankelijk van de locatie van de lichtopbrengst, LED's kunnen worden onderverdeeld in oppervlakte-emissietype en randemissietype. De meest gebruikte LED is de InGaAsP/InP dubbele heterojunctie-rand lichtgevende diode.
Het lichtgevende principe van LED's kan ook worden verklaard door de bandstructuur van de PN-overgang. De materialen die worden gebruikt om halfgeleider-lichtgevende diodes te maken, zijn zwaar gedoteerd. In de thermische evenwichtstoestand, er zijn veel elektronen met hoge mobiliteit in het N-gebied, en er zijn meer gaten met lage mobiliteit in de P-regio. Vanwege de beperking van de PN-overgangsbarrièrelaag, de twee kunnen onder normale omstandigheden niet op natuurlijke wijze recombineren. Wanneer een voorwaartse spanning wordt aangelegd op de PN-overgang, de elektronen in de geleidingsband van het groefgebied kunnen aan de barrière van de PN-overgang ontsnappen en het P-gebied binnengaan. Daarom, wanneer de elektronen in de hoge energietoestand de gaten in de buurt van de PN-overgang ontmoeten, iets aan de zijkant van het P-gebied, Er vindt luminescentie-recombinatie plaats. Het licht dat door deze luminescentie-recombinatie wordt uitgezonden, behoort tot spontane straling, en de golflengte van het uitgestraalde licht wordt bepaald door de bandbreedte Eg van het materiaal.
Lichtgevende diodes hebben aanzienlijke voordelen, zoals een hoge betrouwbaarheid, lange ononderbroken verwerkingstijd bij kamertemperatuur, en goede optische vermogen-stroom-lineariteit. Bovendien, omdat deze technologie tot een relatief volwassen niveau is ontwikkeld, de prijs is erg goedkoop. Daarom, bij het ontwerp van enkele eenvoudige optische vezelsensoren, als LED is bekwaam, Door dit als lichtbron te kiezen, kunnen de kosten van de gehele sensor aanzienlijk worden verlaagd. Echter, het luminescentiemechanisme van LED bepaalt dat het veel tekortkomingen heeft, zoals een laag uitgangsvermogen, grote emissiehoek, spectrale lijnbreedte, en lage reactiesnelheid. Daarom, in het ontwerp van sommige sensoren die een hoog vermogen vereisen, snelle modulatiesnelheid, en goede monochromaticiteit, andere lichtbronnen met hogere prestaties moeten worden geselecteerd ten koste van stijgende kosten.
Vanwege de verschillende bandbreedtes van verschillende materialen, lichtgevende diodes gemaakt van verschillende materialen kunnen licht van verschillende golflengten uitzenden. In aanvulling, sommige materialen hebben verschillende componenten en doping, Bijvoorbeeld, some have very complex band structures, and corresponding indirect transition radiation, enz., so there are various light-emitting diodes.