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Introducción y principio de funcionamiento de las luces LED.

2020年6月9日

Introducción y principio de funcionamiento de las luces LED.

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El diodo emisor de luz se conoce como LED。Al contener galio (Ga)、Arsénico (como)、Fósforo (P)、Hecho de compuestos como el nitrógeno (N)。

Cuando los electrones y los agujeros se recombinan, pueden irradiar luz visible,Se puede utilizar para fabricar diodos emisores de luz.。Se utiliza como luz indicadora en circuitos e instrumentos.,O invente texto o números。El diodo GaAs emite luz roja,El diodo de fosfuro de galio emite luz verde,El diodo de carburo de silicio emite luz amarilla,El diodo GaN emite luz azul。Debido a la naturaleza química, se divide en OLED de diodo emisor de luz orgánico y LED de diodo emisor de luz inorgánico。

Introducción

El diodo emisor de luz es un dispositivo emisor de luz de uso común,Emisión de energía a través de la recombinación de electrones y huecos.,Es ampliamente utilizado en el campo de la iluminación.。 Los diodos emisores de luz pueden convertir eficientemente la energía eléctrica en energía luminosa,Ampliamente utilizado en la sociedad moderna.,Como la iluminación、Monitor de pantalla plana、Dispositivos médicos, etc.。

Este componente electrónico apareció ya en 1962.,Temprano solo puede emitir luz roja con poca luz,Más tarde desarrolló otras versiones de luz monocromática.,La luz que se puede emitir hoy se ha extendido por toda la luz visible.、Infrarrojo y ultravioleta,La luminosidad también se incrementa a una luminosidad comparable。Y el propósito también se usa como indicador desde el principio、Tablero de exhibición, etc.;A medida que la tecnología continúa avanzando,Los diodos emisores de luz han sido ampliamente utilizados en pantallas e iluminación.。
  

principio de funcionamiento

Al igual que los diodos ordinarios, los diodos emisores de luz están compuestos de una unión PN,También tiene conductividad unidireccional。Cuando el voltaje directo se aplica al LED,Agujeros inyectados en la región N desde la región P y electrones inyectados en la región P desde la región N,Recombinado con electrones en la región N y agujeros en la región P dentro de unas pocas micras cerca de la unión PN,Fluorescencia de emisión espontánea。Diferentes materiales semiconductores tienen diferentes estados de energía para electrones y agujeros.。La energía liberada cuando los electrones y los agujeros se recombinan es algo diferente.,Cuanta más energía se libera,Cuanto más corta es la longitud de onda de la luz emitida。La luz roja se usa comúnmente、Diodo verde o amarillo。El voltaje de ruptura inversa del LED es mayor a 5 voltios。Su curva característica de voltios-amperios hacia adelante es muy empinada,Cuando se usa, una resistencia limitadora de corriente debe conectarse en serie para controlar la corriente a través del diodo。

La parte central del diodo emisor de luz es un chip compuesto de semiconductores tipo P y semiconductores tipo N,Hay una capa de transición entre el semiconductor de tipo P y el semiconductor de tipo N,Unión PN。En la unión PN de algunos materiales semiconductores,El portador inyectado y el portador mayoritario recombinan el exceso de energía en forma de luz.,De este modo, convierte directamente la energía eléctrica en energía luminosa。Unión PN más voltaje inverso,Los transportistas minoritarios son difíciles de inyectar,Entonces no hay luz。Cuando está en el estado de trabajo directo (es decir, el voltaje directo se aplica a ambos extremos),Cuando la corriente fluye del ánodo al cátodo del LED,Los cristales semiconductores emiten diferentes colores de luz desde ultravioleta hasta infrarrojo,La intensidad de la luz está relacionada con la corriente.。

Los siguientes son los materiales semiconductores inorgánicos utilizados en los diodos emisores de luz tradicionales y los colores que emiten.

Material LED Fórmula material Color
Arseniuro de aluminio y galio Arseniuro de galio Fosfuro de arseniuro de galio Fosfuro de indio y galio Fosfuro de aluminio y galio (óxido de zinc dopado) AlGaAs GaAsP AlGaInP GaP:ZnO Rojo e infrarrojo
Fosfuro de aluminio y galio Nitruro de galio / nitruro de galio Fosfuro de galio Fosfuro de aluminio y galio y fosfuro de aluminio y fosfuro de galio y aluminio INGaN / GaN GaP AlGaInP AlGaP verde
Fosfuro de aluminio y indio Arseniuro de galio y galio Fosfuro Fosfuro de aluminio y galio y fosfuro Fosfuro de galio y fosfuro GaAsPAlGaInP AlGaInP GaP Naranja brillante,naranja,amarillo,verde
GaAs GaAsP rojo,naranja,amarillo
Fosfuro de galio Seleniuro de zinc Nitruro de galio indio Carburo de silicio GaP ZnSe InGaN SiC rojo,amarillo,verde
GaN(GaN) verde,Esmeralda,azul
Nitruro de indio y galio InGaN Cerca de ultravioleta,azul verde,azul
Carburo de silicio(Utilizado como sustrato) Sic azul
silicio(Utilizado como sustrato) y azul
zafiro(Utilizado como sustrato) Al2O3 azul
Seleniuro de zinc ZnSe azul
diamante C Ultravioleta
Nitruro de aluminio,Nitruro de aluminio y galio AlN AlGaN Longitudes de onda ultravioleta de lejos a cerca

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