Yuannengji Diodat janë një nga pajisjet më të zakonshme në pajisjet gjysmëpërçuese. Shumica e gjysmëpërçuesve janë bërë nga materiale gjysmëpërçuese të dopuar (atomë dhe substanca të tjera). Materiali përçues i LED-eve zakonisht është arsenid alumini-galium. Në arsenid alumini-galium të pastër, të gjithë atomët janë të lidhur në mënyrë të përkryer me fqinjët e tyre, duke mos lënë elektrone të lirë për të lidhur rrymën.
Në diodat që lëshojnë dritë, si ato që përdoren në orët digjitale, madhësia e boshllëkut përcakton frekuencën e fotoneve, me fjalë të tjera, ngjyrën e dritës. Edhe pse të gjitha diodat lëshojnë dritë, shumica nuk janë shumë efikase. Në diapazone të zakonshme dioda, vetë materiali gjysmëpërçues absorbon shumë nga energjia e dritës dhe përfundon. LED-et mbulohen me një kapak plastik për të fokusuar dritën në një drejtim specifik.
A form of light that can be released by atoms. It is composed of many tiny particle-like bundles that have energy and momentum but no mass. These particles are called photons, which are the most basic units of light. Photons are released because electrons move around. In atoms, electrons move in orbits around the atom. Electrons in different orbits have different energies. Duke folur përgjithësisht, electrons with greater energy move in orbits farther away from the nucleus. When an electron jumps from a lower orbital to a higher orbital, the energy level increases, and conversely, when it falls from a higher orbital function to a lower orbital function, the electron releases energy. The energy is released in the form of photons. Higher energy drops release higher energy photons, which are characterized by their high frequency.
Një elektron i lirë bie nga shtresa P-through të diodës në një vrimë elektroni të zbrazët. Kjo përfshin rënien nga banda e konduktivit në një funksion orbital më të ulët, kështu që elektroni lëshon energji në formën e një fotoni. Kjo ndodh në çdo diodë, ti thjesht sheh fotonet kur dioda është bërë nga një material i caktuar. Në një diodë standarde silikoni, për shembull, atomët janë të rregulluar në një mënyrë të tillë që kur elektroni bie mbi një distancë relativisht të shkurtër, atomët janë të rregulluar në një mënyrë të tillë që syri njerëzor nuk mund ta shohë sepse frekuenca e elektronit është shumë e ulët.
LED-et kanë disa avantazhe mbi llambat tradicionale me inçandescence. I pari është që LED-et nuk kanë një filament që të digjet, kështu që zgjat më gjatë. Përveç, bulbi i vogël plastik i LED-it e bën LED-in më të qëndrueshëm. Ato gjithashtu mund të përshtaten më lehtë në qarqet elektronike aktuale. Procesi i emetimit të dritës në llambat tradicionale inkandeshente përfshin gjenerimin e shumë nxehtësisë.
Kjo është një shpenzim total i energjisë. Përveç nëse përdorni dritën si ngrohje, shumica e rrymës efektive nuk shkon drejtpërdrejt në dritë të dukshme. LED-të lëshojnë shumë pak nxehtësi, pra relativisht duke folur, sa më shumë energji elektrike shkon drejtpërdrejt në dritë, aq më pak energji është e nevojshme.
Për dritën e dukshme LED, si ato që përdoren në orët digjitale, madhësia e boshllëkut përcakton frekuencën e fotoneve, ose me fjalë të tjera, ngjyrën e dritës. Edhe pse të gjitha diodat lëshojnë dritë, shumica nuk janë shumë efikase. Në diapazone të zakonshme dioda, vetë materiali gjysmëpërçues thith shumë nga energjia e dritës dhe përfundon. LED-të mbulohen nga një llambë plastike që fokuson dritën në një drejtim specifik.
LED-et kanë disa avantazhe mbi llambat tradicionale me inçandescence. I pari është që LED-et nuk kanë një filament që të digjet, kështu që zgjat më gjatë. Përveç, llamba e vogël plastike e LED-ëve i bën ato më të qëndrueshme. Ato gjithashtu mund të përshtaten më lehtë në qarqet elektronike aktuale. The light-emitting process of traditional incandescent lamps involves the generation of a lot of heat. Kjo është një shpenzim total i energjisë. Përveç nëse përdorni dritën si ngrohje, shumica e rrymës efektive nuk shkon drejtpërdrejt në dritë të dukshme. LED-të lëshojnë shumë pak nxehtësi, and relatively speaking, the more electricity that is used directly for light, aq më pak energji është e nevojshme.
Until now, LEDs have been too expensive for most lighting applications because they are made of advanced semiconductor materials. The price of semiconductor devices has dropped significantly in the past 10 years, however, making LEDs a more cost-effective lighting option for a wider range of applications. In the near future, LEDs will play a larger role in world technology.
A light-emitting diode (LED) is a forward-biased PN junction diode made of semiconductor materials. Its light-emitting mechanism is that when a forward current is injected at both ends of the PN junction, the injected unbalanced carriers (electron-hole pairs) rikombinoni dhe lëshoni dritë gjatë procesit të difuzionit. Ky proces emetimi korrespondon kryesisht me procesin e emetimit spontan të dritës. Në varësi të vendndodhjes së daljes së dritës, LED-të mund të ndahen në llojin e emetimit sipërfaqësor dhe llojin e emetimit të skajit. LED-ja më e përdorur është dioda që lëshon dritë të skajit të dyfishtë heterojunction.
Parimi i lëshimit të dritës së LED-ve mund të shpjegohet edhe nga struktura e brezit të kryqëzimit PN. Materialet e përdorura për të bërë dioda gjysmëpërçuese që emetojnë dritë janë shumë të droguara. Në gjendjen e ekuilibrit termik, ka shumë elektrone me lëvizshmëri të lartë në rajonin N, dhe ka më shumë vrima me lëvizshmëri të ulët në rajonin P. Për shkak të kufizimit të shtresës së barrierës së kryqëzimit PN, të dyja nuk mund të rikombinohen natyrshëm në kushte normale. When a forward voltage is applied to the PN junction, the electrons in the conduction band of the groove region can escape the barrier of the PN junction and enter the P region. Therefore, when the electrons in the high energy state meet the holes in the vicinity of the PN junction slightly to the side of the P region, luminescence recombination occurs. The light emitted by this luminescence recombination belongs to spontaneous radiation, and the wavelength of the radiated light is determined by the bandgap width Eg of the material.
Light-emitting diodes have significant advantages such as high reliability, long continuous working time at room temperature, and good optical power-current linearity. Moreover, since this technology has been developed to a relatively mature level, its price is very cheap. Therefore, in the design of some simple optical fiber sensors, if LED is competent, choosing it as the light source can greatly reduce the cost of the entire sensor. However, the luminescence mechanism of LED determines that it has many shortcomings, such as low output power, large emission angle, spectral line width, and low response speed. Therefore, in the design of some sensors that require high power, fast modulation rate, and good monochromaticity, other higher performance light sources have to be selected at the cost of increasing costs.
Due to the different bandgap widths of different materials, light-emitting diodes made of different materials can emit light of different wavelengths. Përveç, some materials have different components and doping, për shembull, some have very complex band structures, and corresponding indirect transition radiation, etc., pra ka dioda të ndryshme që lëshojnë dritë.