YUANNENGJI Diyotlar yarı iletken cihazlarda en yaygın kullanılan cihazlardan biridir.. Çoğu yarı iletken katkılı yarı iletken malzemelerden yapılır (atomlar ve diğer maddeler). LED'lerin iletken malzemesi genellikle galyum alüminyum arsenittir. Saf galyum alüminyum arsenitte, Bütün atomlar komşularına mükemmel şekilde bağlıdır, akımı bağlayacak serbest elektron bırakmamak.
Işık yayan diyotlarda, dijital saatlerde kullanılanlar gibi, boşluğun boyutu fotonların frekansını belirler, başka bir deyişle, ışığın rengi. Tüm diyotlar ışık yayarken, çoğu çok verimli değil. Sıradan diyotlarda, yarı iletken malzemenin kendisi ışık enerjisinin çoğunu emer ve sonunda. LED'ler, ışığı belirli bir yöne odaklamak için plastik bir ampulle kaplanmıştır.
Atomlar tarafından salınabilen bir ışık biçimi. Enerjisi ve momentumu olan ancak kütlesi olmayan çok sayıda küçük parçacık benzeri demetlerden oluşur.. Bu parçacıklara foton denir, ışığın en temel birimleri nelerdir. Elektronlar hareket ettiği için fotonlar salınır. Atomlarda, elektronlar atomun etrafındaki yörüngelerde hareket eder. Farklı yörüngelerdeki elektronlar farklı enerjilere sahiptir. Generally speaking, Enerjisi daha büyük olan elektronlar çekirdekten daha uzak yörüngelerde hareket ederler.. Bir elektron alt yörüngeden üst yörüngeye geçtiğinde, enerji seviyesi artar, ve tam tersi, Daha yüksek bir yörünge fonksiyonundan daha düşük bir yörünge fonksiyonuna düştüğünde, elektron enerji açığa çıkarır. Enerji foton şeklinde salınır. Daha yüksek enerjili damlalar daha yüksek enerjili fotonları serbest bırakır, yüksek frekansları ile karakterize edilen.
Serbest bir elektron P-tipi katmandan diyot yoluyla boş bir elektron deliğine düşer.. Bu, iletim bandından daha düşük bir yörünge fonksiyonuna düşmeyi içerir., böylece elektron foton formunda enerji açığa çıkarır. Bu herhangi bir diyotta olur, diyot belirli bir malzemeden yapıldığında fotonları görürsünüz. Standart bir silikon diyotta, Örneğin, Atomlar öyle bir şekilde düzenlenmiştir ki, elektron nispeten kısa bir mesafeye düştüğünde, Atomlar, elektron frekansı çok düşük olduğundan insan gözünün göremeyeceği şekilde düzenlenmiştir..
LED'lerin geleneksel akkor ampullere göre birçok avantajı vardır. Birincisi, LED'lerin yanacak filamanın olmamasıdır, böylece daha uzun süre dayanırlar. Ayrıca, LED'in küçük plastik ampulü LED'i daha dayanıklı hale getirir. Ayrıca mevcut elektronik devrelere daha kolay takılabilir. Geleneksel akkor ampullerde ışık yayma işlemi çok fazla ısı üretilmesini içerir.
Bu tam bir enerji israfıdır. Işığı ısıtıcı olarak kullanmadığınız sürece, Etkili akımın çoğu doğrudan görünür ışığa gitmez. LED'ler çok az ısı yayar, göreceli olarak konuşursak, doğrudan ışığa giden elektrik miktarı arttıkça, daha az enerjiye ihtiyaç duyulur.
Görünür ışık LED'leri için, dijital saatlerde kullanılanlar gibi, boşluğun boyutu fotonların frekansını belirler, veya başka bir deyişle, ışığın rengi. Tüm diyotlar ışık yayarken, çoğu çok verimli değil. Sıradan diyotlarda, yarı iletken malzemenin kendisi ışık enerjisinin çoğunu emer ve sonunda. LED'ler, ışığı belirli bir yöne odaklayan plastik bir ampulle kaplıdır.
LED'lerin geleneksel akkor ampullere göre birçok avantajı vardır. Birincisi, LED'lerin yanacak filamanın olmamasıdır, böylece daha uzun süre dayanırlar. Ayrıca, LED'lerin küçük plastik ampulleri onları daha dayanıklı kılar. Ayrıca mevcut elektronik devrelere daha kolay takılabilirler.. Geleneksel akkor lambaların ışık yayma süreci çok fazla ısının oluşmasını içerir. Bu tam bir enerji israfıdır. Işığı ısıtıcı olarak kullanmadığınız sürece, Etkili akımın çoğu doğrudan görünür ışığa gitmez. LED'ler çok az ısı yayar, ve nispeten konuşursak, doğrudan ışık için kullanılan elektrik miktarı arttıkça, daha az enerjiye ihtiyaç duyulur.
şimdiye kadar, LED'ler, gelişmiş yarı iletken malzemelerden yapıldıkları için çoğu aydınlatma uygulaması için çok pahalıydı.. Yarı iletken cihazların fiyatı geçmişte önemli ölçüde düştü 10 Yıl, Yine de, LED'leri daha geniş bir uygulama yelpazesi için daha uygun maliyetli bir aydınlatma seçeneği haline getiriyoruz. Yakın gelecekte, LED'ler dünya teknolojisinde daha büyük rol oynayacak.
Işık yayan diyot (NEDEN OLMUŞ) yarı iletken malzemelerden yapılmış ileri yönlü bir PN bağlantı diyotudur. Işık yayma mekanizması, PN bağlantısının her iki ucuna da ileri bir akım enjekte edildiğinde ortaya çıkar., enjekte edilen dengesiz taşıyıcılar (elektron-delik çiftleri) difüzyon işlemi sırasında ışığı yeniden birleştirir ve yayar. Bu emisyon süreci esas olarak ışığın kendiliğinden emisyon sürecine karşılık gelir.. Işık çıkışının konumuna bağlı olarak, LED'ler yüzey emisyon tipine ve kenar emisyon tipine ayrılabilir. En yaygın kullanılan LED, InGaAsP/InP çift heteroeklem kenarlı ışık yayan diyottur..
LED'lerin ışık yayma prensibi PN bağlantısının bant yapısıyla da açıklanabilir.. Yarı iletken ışık yayan diyotların yapımında kullanılan malzemeler ağır katkılıdır. Termal denge durumunda, N bölgesinde yüksek hareketliliğe sahip birçok elektron var, ve P bölgesinde hareketliliği düşük daha fazla delik var. PN bağlantı bariyer katmanının sınırlaması nedeniyle, ikisi normal koşullar altında doğal olarak yeniden birleşemez. PN bağlantısına ileri voltaj uygulandığında, oluk bölgesinin iletim bandındaki elektronlar PN ekleminin bariyerinden kaçabilir ve P bölgesine girebilir. Bu nedenle, yüksek enerji durumundaki elektronlar, PN bağlantısının yakınındaki deliklerle P bölgesinin biraz yanında buluştuğunda, lüminesans rekombinasyonu meydana gelir. Bu lüminesans rekombinasyonu tarafından yayılan ışık, kendiliğinden radyasyona aittir., ve yayılan ışığın dalga boyu, malzemenin bant aralığı genişliği Eg tarafından belirlenir..
Işık yayan diyotların yüksek güvenilirlik gibi önemli avantajları vardır., oda sıcaklığında uzun sürekli çalışma süresi, ve iyi optik güç-akım doğrusallığı. Dahası, bu teknoloji nispeten olgun bir seviyeye ulaştığından, fiyatı çok ucuz. Bu nedenle, bazı basit fiber optik sensörlerin tasarımında, eğer NEDEN OLMUŞ yetkin, ışık kaynağı olarak seçilmesi tüm sensörün maliyetini büyük ölçüde azaltabilir. Ancak, LED'in ışıldama mekanizması birçok eksikliğe sahip olduğunu belirler, düşük çıkış gücü gibi, büyük emisyon açısı, spektral çizgi genişliği, ve düşük yanıt hızı. Bu nedenle, yüksek güç gerektiren bazı sensörlerin tasarımında, hızlı modülasyon oranı, ve iyi tek renklilik, diğer yüksek performanslı ışık kaynaklarının artan maliyetler pahasına seçilmesi gerekir.
Farklı malzemelerin farklı bant aralığı genişlikleri nedeniyle, Farklı malzemelerden yapılmış ışık yayan diyotlar, farklı dalga boylarında ışık yayabilir. Ayrıca, bazı malzemelerin farklı bileşenleri ve katkıları vardır, Örneğin, bazılarının çok karmaşık bant yapıları var, ve karşılık gelen dolaylı geçiş radyasyonu, vb., yani çeşitli ışık yayan diyotlar var.