ហេតុអ្វីបានជា LEDs បញ្ចេញពន្លឺ?

Diodes គឺជាឧបករណ៍មួយក្នុងចំណោមឧបករណ៍ទូទៅបំផុតនៅក្នុងឧបករណ៍ semiconductor. សារធាតុ semiconductor ភាគច្រើនត្រូវបានផលិតចេញពីវត្ថុធាតុ semiconductor doped (អាតូមនិងសារធាតុផ្សេងទៀត។). សម្ភារៈ conductor នៃ LEDs ជាធម្មតាគឺ gallium អាលុយមីញ៉ូម arsenide. នៅក្នុងអាសេនីតអាលុយមីញ៉ូមសុទ្ធ, អាតូមទាំងអស់ត្រូវបានភ្ជាប់យ៉ាងល្អឥតខ្ចោះជាមួយអ្នកជិតខាងរបស់ពួកគេ។, ទុកឱ្យមិនមានអេឡិចត្រុងដោយឥតគិតថ្លៃដើម្បីភ្ជាប់ចរន្ត.

នៅក្នុង diodes បញ្ចេញពន្លឺ, ដូចជានាឡិកាដែលប្រើក្នុងនាឡិកាឌីជីថល, ទំហំនៃគម្លាតកំណត់ប្រេកង់នៃ photons, នៅក្នុងពាក្យផ្សេងទៀត។, ពណ៌នៃពន្លឺ. ខណៈពេលដែល diodes ទាំងអស់បញ្ចេញពន្លឺ, ភាគច្រើនមិនមានប្រសិទ្ធភាពខ្លាំងទេ។. នៅក្នុង diodes ធម្មតា។, សម្ភារៈ semiconductor ខ្លួនវាស្រូបយកថាមពលពន្លឺច្រើនហើយបញ្ចប់. អំពូល LED ត្រូវបានគ្របដោយអំពូលផ្លាស្ទិច ដើម្បីផ្ដោតពន្លឺក្នុងទិសដៅជាក់លាក់មួយ។.

ទម្រង់នៃពន្លឺដែលអាចបញ្ចេញដោយអាតូម. វាត្រូវបានផ្សំឡើងដោយបណ្តុំតូចៗស្រដៀងនឹងភាគល្អិតជាច្រើនដែលមានថាមពល និងសន្ទុះ ប៉ុន្តែគ្មានម៉ាស់. ភាគល្អិតទាំងនេះត្រូវបានគេហៅថា photons, ដែលជាគ្រឿងមូលដ្ឋានបំផុតនៃពន្លឺ. Photons ត្រូវបានបញ្ចេញដោយសារតែអេឡិចត្រុងផ្លាស់ទីជុំវិញ. នៅក្នុងអាតូម, អេឡិចត្រុងផ្លាស់ទីក្នុងគន្លងជុំវិញអាតូម. អេឡិចត្រុងនៅក្នុងគន្លងផ្សេងៗគ្នាមានថាមពលខុសៗគ្នា. និយាយជាទូទៅ, អេឡិចត្រុងដែលមានថាមពលកាន់តែច្រើនផ្លាស់ទីក្នុងគន្លងឆ្ងាយឆ្ងាយពីស្នូល. នៅពេលដែលអេឡិចត្រុងលោតពីគន្លងទាបទៅគន្លងខ្ពស់ជាង, កម្រិតថាមពលកើនឡើង, ហើយផ្ទុយទៅវិញ, នៅពេលដែលវាធ្លាក់ពីមុខងារគន្លងខ្ពស់ជាងទៅមុខងារគន្លងទាប, អេឡិចត្រុងបញ្ចេញថាមពល. ថាមពលត្រូវបានបញ្ចេញក្នុងទម្រង់ជាហ្វូតុង. ការធ្លាក់ចុះថាមពលខ្ពស់បញ្ចេញ photon ថាមពលខ្ពស់ជាង, ដែលត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយប្រេកង់ខ្ពស់របស់ពួកគេ។.

អេឡិចត្រុងសេរីធ្លាក់ពីស្រទាប់ P-type តាមរយៈ diode ចូលទៅក្នុងរន្ធអេឡិចត្រុងទទេ. នេះពាក់ព័ន្ធនឹងការធ្លាក់ពីក្រុម conduction ទៅមុខងារគន្លងទាប, ដូច្នេះ អេឡិចត្រុងបញ្ចេញថាមពលក្នុងទម្រង់ជាហ្វូតុន. វាកើតឡើងនៅក្នុង diode ណាមួយ។, អ្នកគ្រាន់តែឃើញ photons នៅពេលដែល diode ត្រូវបានផលិតចេញពីសម្ភារៈជាក់លាក់មួយ។. នៅក្នុង diode ស៊ីលីកុនស្តង់ដារ, ឧទាហរណ៍, អាតូមត្រូវបានរៀបចំតាមរបៀបដែលនៅពេលដែលអេឡិចត្រុងធ្លាក់លើចម្ងាយខ្លី, អាតូមត្រូវបានរៀបចំតាមរបៀបដែលភ្នែកមនុស្សមើលមិនឃើញ ពីព្រោះប្រេកង់អេឡិចត្រុងមានកម្រិតទាប។.

អំពូល LED មានគុណសម្បត្តិជាច្រើនលើអំពូល incandescent ប្រពៃណី. ទីមួយគឺថា LEDs មិនមាន filament ដើម្បីដុតចេញ, ដូច្នេះពួកវាមានរយៈពេលយូរ. បន្ថែមពីនេះ, អំពូលប្លាស្ទិកតូចរបស់ LED ធ្វើឱ្យ LED កាន់តែប្រើប្រាស់បានយូរ. វា​ក៏​អាច​ត្រូវ​បាន​បំពាក់​កាន់​តែ​ងាយ​ស្រួល​ក្នុង​សៀគ្វី​អេឡិចត្រូនិក​បច្ចុប្បន្ន. ដំណើរការនៃការបញ្ចេញពន្លឺនៅក្នុងអំពូល incandescent ប្រពៃណីពាក់ព័ន្ធនឹងការបង្កើតកំដៅច្រើន។.

នេះគឺជាការខ្ជះខ្ជាយថាមពលទាំងស្រុង. លុះត្រាតែអ្នកប្រើភ្លើងជាម៉ាស៊ីនកម្តៅ, ចរន្តដែលមានប្រសិទ្ធភាពភាគច្រើនមិនចូលទៅក្នុងពន្លឺដែលអាចមើលឃើញដោយផ្ទាល់ទេ។. អំពូល LED បញ្ចេញកំដៅតិចតួចបំផុត។, ដូច្នេះនិយាយទាក់ទង, អគ្គិសនីកាន់តែច្រើនដែលចូលទៅក្នុងពន្លឺដោយផ្ទាល់, ត្រូវការថាមពលតិច.

សម្រាប់អំពូល LED ដែលអាចមើលឃើញ, ដូចជានាឡិកាដែលប្រើក្នុងនាឡិកាឌីជីថល, ទំហំនៃគម្លាតកំណត់ប្រេកង់នៃ photons, ឬនៅក្នុងពាក្យផ្សេងទៀត។, ពណ៌នៃពន្លឺ. ខណៈពេលដែល diodes ទាំងអស់បញ្ចេញពន្លឺ, ភាគច្រើនមិនមានប្រសិទ្ធភាពខ្លាំងទេ។. នៅក្នុង diodes ធម្មតា។, សម្ភារៈ semiconductor ខ្លួនវាស្រូបយកថាមពលពន្លឺច្រើនហើយបញ្ចប់. LEDs ត្រូវបានគ្របដណ្ដប់ដោយអំពូលផ្លាស្ទិចដែលផ្តោតពន្លឺក្នុងទិសដៅជាក់លាក់មួយ។.

អំពូល LED មានគុណសម្បត្តិជាច្រើនលើអំពូល incandescent ប្រពៃណី. ទីមួយគឺថា LEDs មិនមាន filament ដើម្បីដុតចេញ, ដូច្នេះពួកវាមានរយៈពេលយូរ. បន្ថែមពីនេះ, អំពូល LED ផ្លាស្ទិចតូចធ្វើឱ្យពួកវាប្រើប្រាស់បានយូរ. ពួកវាក៏អាចដាក់បានយ៉ាងងាយស្រួលនៅក្នុងសៀគ្វីអេឡិចត្រូនិចបច្ចុប្បន្នផងដែរ។. ដំណើរការនៃការបញ្ចេញពន្លឺនៃចង្កៀង incandescent ប្រពៃណីពាក់ព័ន្ធនឹងការបង្កើតកំដៅច្រើន។. នេះគឺជាការខ្ជះខ្ជាយថាមពលទាំងស្រុង. លុះត្រាតែអ្នកប្រើភ្លើងជាម៉ាស៊ីនកម្តៅ, ចរន្តដែលមានប្រសិទ្ធភាពភាគច្រើនមិនចូលទៅក្នុងពន្លឺដែលអាចមើលឃើញដោយផ្ទាល់ទេ។. អំពូល LED បញ្ចេញកំដៅតិចតួចបំផុត។, និងការនិយាយទាក់ទង, អគ្គិសនីកាន់តែច្រើនដែលត្រូវបានប្រើដោយផ្ទាល់សម្រាប់ពន្លឺ, ត្រូវការថាមពលតិច.

រហូតមកដល់ពេលនេះ, អំពូល LED មានតម្លៃថ្លៃពេកសម្រាប់កម្មវិធីបំភ្លឺភាគច្រើន ព្រោះវាត្រូវបានផលិតឡើងពីវត្ថុធាតុ semiconductor កម្រិតខ្ពស់. តម្លៃនៃឧបករណ៍ semiconductor បានធ្លាក់ចុះយ៉ាងខ្លាំងនាពេលកន្លងមក 10 ឆ្នាំ, ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ, ធ្វើឱ្យ LEDs ជាជម្រើសភ្លើងបំភ្លឺដែលមានប្រសិទ្ធភាពជាងសម្រាប់កម្មវិធីទូលំទូលាយ. នាពេលខាងមុខនេះ, LEDs នឹងដើរតួនាទីកាន់តែធំនៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យាពិភពលោក.

ឌីយ៉ូដបញ្ចេញពន្លឺ (LED) គឺជា diode PN junction diode លំអៀងទៅមុខដែលធ្វើពីវត្ថុធាតុដើម semiconductor. យន្តការបញ្ចេញពន្លឺរបស់វាគឺថានៅពេលដែលចរន្តទៅមុខត្រូវបានចាក់នៅចុងទាំងពីរនៃប្រសព្វ PN, ការចាក់ថ្នាំដែលមិនមានតុល្យភាព (គូអេឡិចត្រុង - រន្ធ) ផ្សំឡើងវិញ និងបញ្ចេញពន្លឺកំឡុងពេលដំណើរការសាយភាយ. ដំណើរការបំភាយនេះ ភាគច្រើនត្រូវគ្នាទៅនឹងដំណើរការបញ្ចេញពន្លឺដោយឯកឯង. អាស្រ័យលើទីតាំងនៃទិន្នផលពន្លឺ, LEDs អាច​ត្រូវ​បាន​បែង​ចែក​ជា​ប្រភេទ​បំភាយ​ផ្ទៃ និង​ប្រភេទ​បំភាយ​គែម. LED ដែលប្រើជាទូទៅបំផុតគឺ InGaAsP/InP double heterojunction edge light-emitting diode.

គោលការណ៍បញ្ចេញពន្លឺនៃ LEDs ក៏អាចត្រូវបានពន្យល់ដោយរចនាសម្ព័ន្ធក្រុមនៃប្រសព្វ PN. សមា្ភារៈដែលប្រើដើម្បីបង្កើត diodes បញ្ចេញពន្លឺ semiconductor ត្រូវបាន doped យ៉ាងខ្លាំង. នៅក្នុងស្ថានភាពលំនឹងកម្ដៅ, មានអេឡិចត្រុងជាច្រើនដែលមានចលនាខ្ពស់នៅក្នុងតំបន់ N, ហើយមានរន្ធជាច្រើនទៀតដែលមានការចល័តទាបនៅក្នុងតំបន់ P. ដោយសារតែដែនកំណត់នៃស្រទាប់របាំងប្រសព្វ PN, ទាំងពីរមិនអាចផ្សំឡើងវិញតាមធម្មជាតិក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតាបានទេ។. នៅពេលដែលតង់ស្យុងបញ្ជូនបន្តត្រូវបានអនុវត្តទៅប្រសព្វ PN, អេឡិចត្រុងនៅក្នុងក្រុម conduction នៃតំបន់ groove អាចគេចផុតពីរបាំងនៃប្រសព្វ PN ហើយចូលទៅក្នុងតំបន់ P. ដូច្នេះ, នៅពេលដែលអេឡិចត្រុងនៅក្នុងស្ថានភាពថាមពលខ្ពស់ជួបនឹងរន្ធដែលនៅជិតប្រសព្វ PN បន្តិចទៅផ្នែកម្ខាងនៃតំបន់ P, ការផ្សំឡើងវិញនៃ luminescence កើតឡើង. ពន្លឺដែលបញ្ចេញដោយ luminescence recombination នេះ ជាកម្មសិទ្ធិរបស់វិទ្យុសកម្មឯកឯង, ហើយ​រលក​នៃ​ពន្លឺ​វិទ្យុសកម្ម​ត្រូវ​បាន​កំណត់​ដោយ​ទទឹង bandgap ឧទាហរណ៍​នៃ​សម្ភារៈ.

diodes បញ្ចេញពន្លឺមានគុណសម្បត្តិសំខាន់ៗដូចជាភាពជឿជាក់ខ្ពស់។, រយៈពេលយូរបន្តធ្វើការនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់, និងថាមពលអុបទិកល្អ - លីនេអ៊ែរបច្ចុប្បន្ន. លើសពីនេះទៅទៀត, ចាប់តាំងពីបច្ចេកវិទ្យានេះត្រូវបានអភិវឌ្ឍដល់កម្រិតចាស់ទុំ, តម្លៃរបស់វាគឺថោកណាស់។. ដូច្នេះ, នៅក្នុងការរចនាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាសរសៃអុបទិកសាមញ្ញមួយចំនួន, ប្រសិនបើ LED មានសមត្ថកិច្ច, ការជ្រើសរើសវាជាប្រភពពន្លឺអាចកាត់បន្ថយការចំណាយរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាទាំងមូលបានយ៉ាងច្រើន. ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ, យន្តការ luminescence នៃ LED កំណត់ថាវាមានចំណុចខ្វះខាតជាច្រើន។, ដូចជាថាមពលទិន្នផលទាប, មុំបំភាយដ៏ធំ, ទទឹងបន្ទាត់វិសាលគម, និងល្បឿនឆ្លើយតបទាប. ដូច្នេះ, នៅក្នុងការរចនាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាមួយចំនួនដែលត្រូវការថាមពលខ្ពស់។, អត្រាម៉ូឌុលរហ័ស, និង monochromaticity ល្អ។, ប្រភពពន្លឺដែលមានដំណើរការខ្ពស់ជាងផ្សេងទៀតត្រូវតែជ្រើសរើសដោយតម្លៃនៃការកើនឡើងថ្លៃដើម.

ដោយសារតែទទឹង bandgap ផ្សេងគ្នានៃសម្ភារៈផ្សេងគ្នា, diodes បញ្ចេញពន្លឺដែលធ្វើពីវត្ថុធាតុផ្សេងៗគ្នាអាចបញ្ចេញពន្លឺនៃរលកពន្លឺខុសៗគ្នា. បន្ថែមពីនេះ, សមា្ភារៈមួយចំនួនមានសមាសធាតុផ្សេងគ្នា និងសារធាតុញៀន, ឧទាហរណ៍, ខ្លះមានរចនាសម្ព័ន្ធក្រុមស្មុគស្មាញ, និងវិទ្យុសកម្មអន្តរកាលប្រយោលដែលត្រូវគ្នា។, ល។, ដូច្នេះមាន diodes បញ្ចេញពន្លឺផ្សេងៗ.