YUANNENGJI 1 โครงสร้างชิป LED
โครงสร้างการเปล่งแสงที่สำคัญที่สุดของ LED (ไดโอดเปล่งแสง) หลอดไฟคือชิป LED ภายในหลอดไฟ, ซึ่งมีขนาดเล็กเท่ากับถั่วเขียว. แม้ว่าจะมีขนาดเล็กก็ตาม, มันซ่อนความลับไว้มากมาย.
หลังจากขยายโครงสร้างของชิป LED แล้ว, จะเจอมันฝรั่งแผ่นขนาดเท่างา.
โครงสร้างชิปนี้ซับซ้อนมากและแบ่งออกเป็นหลายชั้น: ชั้นบนสุดเรียกว่าชั้นเซมิคอนดักเตอร์ชนิด P, ชั้นกลางเป็นชั้นเปล่งแสง, และชั้นล่างสุดเรียกว่าชั้นเซมิคอนดักเตอร์ชนิด N.
2 หลักการเปล่งแสง
จากมุมมองทางฟิสิกส์: เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านคริสตัล, อิเล็กตรอนในสารกึ่งตัวนำชนิด N และรูในสารกึ่งตัวนำชนิด P ชนกันและรวมตัวกันใหม่อย่างรุนแรงในชั้นเปล่งแสงเพื่อสร้างโฟตอน, และพลังงานถูกปล่อยออกมาในรูปของโฟตอน (นั่นคือ, แสงที่เราเห็น).
LED เรียกอีกอย่างว่าไดโอดเปล่งแสง. มันมีขนาดเล็กและอ่อนแอมาก, และไม่สะดวกในการใช้งานโดยตรง, ผู้ออกแบบจึงเพิ่มเกราะป้องกันเข้าไปและปิดผนึกไว้ข้างใน, จึงเกิดเป็นชิป LED ที่ใช้งานง่าย.
หลังจากเชื่อมต่อชิป LED จำนวนมากเข้าด้วยกัน, คุณสามารถสร้างโคมไฟ LED ได้หลากหลาย.
3 โคมไฟ LED ที่มีสีต่างกัน
สารกึ่งตัวนำที่มีวัสดุต่างกันจะปล่อยแสงที่มีสีต่างกัน, เช่นไฟแดง, แสงสีเขียว, แสงสีน้ําเงิน, ฯลฯ. แต่จนถึงตอนนี้, ไม่มีวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ใดที่สามารถปล่อยแสงสีขาวได้.
แต่ความขาวเป็นยังไงบ้าง. ชิป LED ที่ใช้ในชีวิตประจำวันของเราที่ผลิตออกมา?
4 การผลิตหลอดไฟ LED แสงสีขาว
ที่นี่เราต้องพูดถึงผู้ชนะรางวัลโนเบล, ดร. ชูจิ นากามูระ, ผู้สร้างไฟ LED สีฟ้า, ได้วางรากฐานสำหรับไฟ LED แสงสีขาว, และได้รับรางวัล 2014 รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์สำหรับความสำเร็จอันยิ่งใหญ่นี้.
วิธีการเปลี่ยนไฟ LED สีฟ้าเป็นไฟ LED สีขาว, เหตุผลที่ใหญ่ที่สุดก็คือมีชั้นสารเรืองแสงพิเศษอยู่ในชิป.
หลักการพื้นฐานของการเรืองแสงไม่ได้เปลี่ยนแปลงมากนัก: ระหว่างสารกึ่งตัวนำสองชั้น, อิเล็กตรอนและหลุมชนกันและรวมตัวกันใหม่เพื่อสร้างโฟตอนสีน้ำเงินในชั้นเรืองแสง.
แสงสีน้ำเงินส่วนหนึ่งที่เกิดขึ้นจะผ่านสารเคลือบฟลูออเรสเซนต์โดยตรงและปล่อยออกมาโดยตรง; อีกส่วนหนึ่งจะกระทบกับสารเคลือบฟลูออเรสเซนต์และทำปฏิกิริยากับมันจนเกิดโฟตอนสีเหลือง. โฟตอนสีน้ำเงินโต้ตอบกัน (ผสม) ด้วยโฟตอนสีเหลืองเพื่อสร้างแสงสีขาว.
หากสัดส่วนแสงสีฟ้าสูงขึ้นเล็กน้อย, แสงสีขาวที่มีอุณหภูมิสีสูงกว่าจะถูกสร้างขึ้น; ในทางกลับกัน, หากสัดส่วนของแสงสีเหลืองสูงขึ้นเล็กน้อย, แสงสีขาวที่มีอุณหภูมิสีต่ำกว่าจะถูกสร้างขึ้น.