YUANNENGJI Diody są jednym z najpowszechniejszych elementów urządzeń półprzewodnikowych. Większość półprzewodników jest wykonana z domieszkowanych materiałów półprzewodnikowych (atomy i inne substancje). Materiałem przewodnika diod LED jest zwykle arsenek galu i glinu. W czystym arsenku galu i glinu, wszystkie atomy są doskonale związane ze swoimi sąsiadami, nie pozostawiając żadnych wolnych elektronów do podłączenia prądu.
W diodach elektroluminescencyjnych, takie jak te stosowane w zegarach cyfrowych, wielkość szczeliny określa częstotliwość fotonów, innymi słowy, kolor światła. Podczas gdy wszystkie diody emitują światło, większość z nich nie jest zbyt wydajna. W zwykłych diodach, sam materiał półprzewodnikowy pochłania dużo energii świetlnej i kończy się. Diody LED osłonięte są plastikową żarówką, która skupia światło w określonym kierunku.
Forma światła, która może być uwalniana przez atomy. Składa się z wielu maleńkich wiązek przypominających cząstki, które mają energię i pęd, ale nie mają masy. Cząstki te nazywane są fotonami, które są najbardziej podstawowymi jednostkami światła. Fotony są uwalniane, ponieważ elektrony poruszają się. W atomach, elektrony poruszają się po orbitach wokół atomu. Elektrony na różnych orbitach mają różne energie. Ogólnie mówiąc, elektrony o większej energii poruszają się po orbitach oddalonych od jądra. Kiedy elektron przeskakuje z niższego orbitalu na wyższy, wzrasta poziom energii, i odwrotnie, kiedy spada z wyższej funkcji orbity do niższej funkcji orbity, elektron uwalnia energię. Energia jest uwalniana w postaci fotonów. Krople o wyższej energii uwalniają fotony o wyższej energii, które charakteryzują się dużą częstotliwością.
Wolny elektron spada z warstwy typu P przez diodę do pustej dziury elektronowej. Wiąże się to ze spadkiem z pasma przewodnictwa do niższej funkcji orbity, więc elektron uwalnia energię w postaci fotonu. Dzieje się tak w każdej diodzie, fotony widać po prostu, gdy dioda jest wykonana z określonego materiału. W standardowej diodzie krzemowej, na przykład, atomy są ułożone w taki sposób, że gdy elektron spada na stosunkowo niewielką odległość, atomy są ułożone w taki sposób, że ludzkie oko nie może ich zobaczyć, ponieważ częstotliwość elektronów jest tak niska.
Diody LED mają kilka zalet w porównaniu z tradycyjnymi żarówkami. Po pierwsze, diody LED nie mają żarnika, który mógłby się przepalić, więc wytrzymują dłużej. Ponadto, mała plastikowa żarówka diody LED sprawia, że dioda LED jest trwalsza. Można go również łatwiej zamontować w obecnych obwodach elektronicznych. Proces emitowania światła w tradycyjnych żarówkach wiąże się z wytwarzaniem dużej ilości ciepła.
Jest to całkowita strata energii. Chyba, że użyjesz światła jako grzejnika, większość efektywnego prądu nie trafia bezpośrednio do światła widzialnego. Diody LED emitują bardzo mało ciepła, tak stosunkowo mówiąc, tym więcej energii elektrycznej trafia bezpośrednio do światła, tym mniej energii potrzeba.
Do diod LED światła widzialnego, takie jak te stosowane w zegarach cyfrowych, wielkość szczeliny określa częstotliwość fotonów, lub innymi słowy, kolor światła. Podczas gdy wszystkie diody emitują światło, większość z nich nie jest zbyt wydajna. W zwykłych diodach, sam materiał półprzewodnikowy pochłania większość energii świetlnej i kończy się. Diody LED osłonięte są plastikową żarówką, która skupia światło w określonym kierunku.
Diody LED mają kilka zalet w porównaniu z tradycyjnymi żarówkami. Po pierwsze, diody LED nie mają żarnika, który mógłby się przepalić, więc wytrzymują dłużej. Ponadto, mała plastikowa żarówka diod LED zwiększa ich trwałość. Można je również łatwiej zamontować w obecnych obwodach elektronicznych. Proces emitowania światła w tradycyjnych żarówkach wiąże się z wytwarzaniem dużej ilości ciepła. Jest to całkowita strata energii. Chyba, że użyjesz światła jako grzejnika, większość efektywnego prądu nie trafia bezpośrednio do światła widzialnego. Diody LED emitują bardzo mało ciepła, i stosunkowo mówiąc, tym więcej energii elektrycznej zużywa się bezpośrednio na światło, tym mniej energii potrzeba.
Aż do teraz, Diody LED są zbyt drogie dla większości zastosowań oświetleniowych, ponieważ są wykonane z zaawansowanych materiałów półprzewodnikowych. W przeszłości ceny urządzeń półprzewodnikowych znacznie spadły 10 lata, Jednakże, dzięki czemu diody LED stają się bardziej opłacalną opcją oświetlenia dla szerszego zakresu zastosowań. W najbliższej przyszłości, Diody LED będą odgrywać coraz większą rolę w światowej technologii.
Dioda świecąca (PROWADZONY) jest spolaryzowaną w kierunku przewodzenia diodą złączową PN wykonaną z materiałów półprzewodnikowych. Jego mechanizm emitowania światła polega na tym, że prąd przewodzenia jest wstrzykiwany na oba końce złącza PN, wtryskiwane niezrównoważone nośniki (pary elektron-dziura) rekombinują i emitują światło w procesie dyfuzji. Ten proces emisji odpowiada głównie procesowi spontanicznej emisji światła. W zależności od umiejscowienia strumienia świetlnego, Diody LED można podzielić na emisję powierzchniową i emisję krawędziową. Najczęściej stosowaną diodą LED jest dioda elektroluminescencyjna z podwójnym heterozłączem InGaAsP/InP.
Zasadę emitowania światła przez diody LED można również wyjaśnić strukturą pasmową złącza PN. Materiały stosowane do produkcji półprzewodnikowych diod elektroluminescencyjnych są silnie domieszkowane. W stanie równowagi termicznej, w obszarze N znajduje się wiele elektronów o dużej ruchliwości, a w obszarze P jest więcej dziur o niskiej mobilności. Ze względu na ograniczenie warstwy barierowej złącza PN, te dwa nie mogą naturalnie połączyć się w normalnych warunkach. Po przyłożeniu napięcia przewodzenia do złącza PN, elektrony w paśmie przewodnictwa obszaru rowka mogą uciec przez barierę złącza PN i przedostać się do obszaru P. Dlatego, gdy elektrony w stanie wysokiej energii spotykają się z dziurami w pobliżu złącza PN nieco z boku obszaru P, zachodzi rekombinacja luminescencji. Światło emitowane w wyniku tej rekombinacji luminescencji należy do promieniowania spontanicznego, a długość fali wypromieniowanego światła jest określona przez szerokość pasma wzbronionego, np. materiału.
Diody elektroluminescencyjne mają znaczące zalety, takie jak wysoka niezawodność, długi, ciągły czas pracy w temperaturze pokojowej, i dobrą liniowość optyczną moc-prąd. Ponadto, ponieważ technologia ta została rozwinięta do stosunkowo dojrzałego poziomu, jego cena jest bardzo niska. Dlatego, w projektowaniu kilku prostych czujników światłowodowych, Jeśli PROWADZONY jest kompetentny, wybór go jako źródła światła może znacznie obniżyć koszt całego czujnika. Jednakże, mechanizm luminescencji diody LED stwierdza, że ma ona wiele wad, takie jak niska moc wyjściowa, duży kąt emisji, szerokość linii widmowej, i niska szybkość reakcji. Dlatego, w projektowaniu niektórych czujników wymagających dużej mocy, szybki współczynnik modulacji, i dobra monochromatyczność, inne źródła światła o wyższej wydajności należy wybierać kosztem rosnących kosztów.
Ze względu na różne szerokości pasma wzbronionego różnych materiałów, diody elektroluminescencyjne wykonane z różnych materiałów mogą emitować światło o różnych długościach fal. Ponadto, niektóre materiały mają różne składniki i domieszki, na przykład, niektóre mają bardzo złożoną strukturę pasm, i odpowiadające mu pośrednie promieniowanie przejściowe, itp., dlatego istnieją różne diody elektroluminescencyjne.