LED nima?

1. LED nima? LED elektr tokini bevosita nurga aylantirgan yarimo'tkazgichli qurilma. Ingliz tilida LED yorituvchi diod yoki LED deb ataladi. 2. LED qanday tarkibdan iborat? Substratdagi yarimo'tkazgich kristalidan kontaktli terminali va optik tizimga ega korpus. Zamonaviy chiroqlar indikator uchun ishlatiladigan birinchi vaziyat LED-lariga o'xshamaydi. 3. LED qanday ishlaydi? Parenximatiya elektronlar va teshiklar p-n birikma mintaqasida rekombinatsiya qilinganida paydo bo'ladi. Shuning uchun birinchi navbatda biz p-n-birikmasi, ya'ni ikkita yarimo'tkazgichning turli turdagi o'tkazuvchanlik bilan aloqasiga muhtojmiz. Buning uchun yarimo'tkazgich kristalining aloqa qatlamlari turli xil iflosliklarga duch keladi: bir tomondan qabul qiluvchi, ikkinchisida donor. Biroq, har bir p-n birikmasi yorug'lik chiqarmaydi. Nima uchun? Birinchidan, LEDning faol hududidagi tarmoqli bo'shlig'ining kengligi ko'rinadigan intervalli yorug'lik kvantasining energiyasiga yaqin bo'lishi kerak. Ikkinchidan, elektron-teshik juft rekombinasyonun ustiga emissiya ehtimoli yuqori bo'lishi kerak, buning uchun yarimo'tkazgich chip nurlanish holda sodir birlashtirishga tufayli necha kamchiliklarini o'z ichiga olishi kerak. Bu shartlar bir-biriga zid keladi. Really, ikki shartlariga rioya qilish, billur bir jonksiyonlu etarli emas, va u ko'p yarimo'tkazgichlar tuzilmalarni ishlab chiqarish uchun zarur bo'lgan, o'rganish uchun deb atalmish geterostruktur, qaysi Zhores Alferov 2000 yilda Nobel mukofotiga sazovor rus fizik hisoblanadi. 4. Bu LEDning qanchalik dolzarb o'tishi demak, u qanchalik yorqinroq bo'ladi? Albatta, ha. Oqim qanchalik ko'p bo'lsa, unda elektronlar va teshiklar birlik vaqtiga rekombinatsiya maydoniga kiradi. Biroq, mavjudot abadiylikka ko'tarilmaydi. Yarimo'tkazgich va p-n-birikmalarining ichki qarshiligi tufayli LED qizib ketadi va ishlamay qoladi. 5. LED bilan nima yaxshi? LEDda, akkor chiroq yoki lyuminestsent chiroqdan farqli ravishda, elektr tokini bevosita nurga aylantiradi va teorema deyarli yo'qotishsiz amalga oshirilishi mumkin. Haqiqatan ham, LED (to'g'ri sovutgich bilan) juda iliq emas, bu ba'zi ilovalar uchun ajralmas qismidir. Bundan tashqari, LED spektrining tor qismi chiqaradi, rang, deb, ayniqsa, hech qanday, qoida tariqasida, dizaynerlar va UV va IQ nurlanish qimmatli bo'lgan, sof hisoblanadi. LED mexanik jihatdan kuchli va juda ishonchli, xizmat muddati 100 ming soatni tashkil etishi mumkin, bu akkor lampochkadan qariyb 100 barobar ko'proq va lyuminestsent chiroqlardan 5-10 marta ko'p. Nihoyat, LED quyi kuchlanishli elektr qurilmadir va shuning uchun u xavfsizdir. 6. LED haqida nima yomon? Faqat bitta - narx. Bugungi kunga kelib, LED bilan chiqarilgan bir lumen narxi halogen chiroqdan 100 marta baland. Mutaxassislarning fikriga ko'ra, keyingi 2-3 yil ichida bu ko'rsatkich 10 barobar kamayadi. 7. LED yorug'lik qachon ishlatilgan? Dastlab, LEDlar indikator uchun ishlatilgan. avvalo Oq LED qilish, shuningdek, yorqinligini, yoki aksincha yorug'lik chiqishi, ya'ni, energiya nur uchirib nisbati iste'mol oshirish uchun qanday o'rganish uchun nur, ularni munosib qilish uchun, zarur edi. 60 va 70-yillarda LEDlar fosfit va gallium arsenidi asosida yaratilgan, ular spektrning sariq-yashil, sariq va qizil hududlarida chiqariladi. Ular yorug'lik indikatorlari, ball jadvallar, avtomobillar va samolyotlarning asbob paneli, reklama ekranlari, turli axborotni ko'rish tizimlarida ishlatilgan. Yorug'lik chiqishi chiroqlarida oddiy akkor chiroqlar o'chib ketdi. Chidamliligi, ishonchliligi, xavfsizligi uchun ular ham o'zlarini ortda qoldirdilar. Biri yomon edi - ko'k, ko'k-yashil va oq rangli LED yo'q edi. 8. LEDning rangi qanday aniqlanadi? Faqat bir yarim o'tkazgich material va nazorat miqdori elektronlar va teshik qayta birlashib bo'lgan harom guruhi, ya'ni kengligi haqida. "Moviy" LED, kvantning energiyasini oshiradi va shuning uchun taqiqlangan tarmoqli kengligi ham katta. 9. Moviy LEDni ishlab chiqarish uchun olimni qanday qiyinchiliklarga duchor qilish kerak? Moviy rangli yoritgichlar katta frans. Gap - silikon karbid, II guruh va III guruh elementlari yoki III guruh elementlarining nitridi bo'lgan yarim o'tkazgichlar asosida amalga oshirilishi mumkin. (Davriy jadval eslab?) SiC asoslangan LED juda kichik va samaradorligi past kvant hosil (ya'ni, chiqarilgan fotonlar soni bir juft qayta birlashib uchun) hisoblanadi. Qattiq ZnSe sink selenid eritmalariga asoslangan LED yuqori kvant rentabellikga ega bo'lgan, ammo ular katta qarshilik tufayli haddan tashqari ısınmış va uzoq davom etmemiştir. Nitratlar uchun umid bor edi. Gallium nitridi GaN 2000 ° S da eriydi, azot bug'ining muvozanat bosimi esa 40 atmosfera; bunday kristalllarning o'sishi oson emasligi aniq. Shu kabi birikmalar - alyuminiy va indiy nitrilleri ham yarim o'tkazgichdir. Ularning birikmalari tarkibida mavjud bo'lgan to'lqin uzunligi, shu jumladan, ko'k rangni hosil qilish uchun tanlanishi mumkin bo'lgan uchta qattiq eritma hosil qiladi. Ammo ... 1980 yillarning oxiriga qadar muammo hal etilmadi. Birinchi, 70-yillarda, nitrid filmlarga asoslangan ko'k LED