Уређај и принцип рада ЛЕД-а

У лампама са жарном нити, светлост долази од вруће до беле волфрамове нити, у суштини од топлоте. Попут ужареног угља у пећи, загрејаног ефектом загревања електричне струје, када електрони брзо осцилују и сударају се са чворовима кристалне решетке проводног метала, истовремено емитујући видљиву светлост, која, међутим, представља само мање од 15% укупне потрошене електричне енергије која напаја лампу...

ЛЕД диоде, за разлику од сијалица са жарном нити, емитују светлост уопште не због топлоте, већ због посебности свог дизајна, који је углавном усмерен на то да тренутна енергија иде управо на емисију светлости, на одређеној таласној дужини. Као резултат тога, ефикасност ЛЕД-а као извора светлости прелази 50%.

Струја тече овде преко п-н споја, док у прелазу долази до рекомбинације електрона и рупа са емисијом фотона (кванта) видљиве светлости одређене фреквенције па самим тим и одређене боје.

Сваки ЛЕД је у основи распоређен на следећи начин.Прво, као што је горе наведено, постоји спој електрон-рупа, који се састоји од полупроводника п-типа (већина носилаца струје су рупе) и полупроводника н-типа који су у контакту један са другим (већина носилаца струје је електрона).

Када се струја преноси у правцу напред кроз овај спој, тада на месту контакта полупроводника два супротна типа долази до прелаза наелектрисања (носачи наелектрисања скачу између енергетских нивоа) из области једне врсте проводљивости у област једне врсте проводљивости. различита врста проводљивости.

У овом случају, електрони са својим негативним наелектрисањем комбинују се са јонима позитивно наелектрисаних рупа. У овом тренутку се рађају фотони светлости чија је фреквенција пропорционална разлици енергетских нивоа атома (висина потенцијалне баријере) између супстанци са обе стране прелаза.

Структурно, ЛЕД диоде долазе у различитим облицима. Најједноставнији облик је тело од пет милиметара — сочиво. Такве ЛЕД диоде се често могу наћи као индикаторске ЛЕД диоде на разним кућним апаратима. На врху, ЛЕД кућиште је у облику сочива. У доњем делу кућишта уграђен је параболички рефлектор (рефлектор).

На рефлектору је кристал који емитује светлост на месту где струја пролази кроз пн спој. Од катоде — до аноде, од рефлектора — у правцу танке жице, електрони се крећу кроз коцку — кристал.

Овај полупроводнички кристал је главни елемент ЛЕД-а. Овде је величине 0,3 к 0,3 к 0,25 мм. Кристал је повезан са анодом танким жичаним мостом.Полимерно тело је истовремено и провидно сочиво које фокусира светлост у одређеном правцу, чиме се добија ограничен угао дивергенције светлосног снопа.

Данас ЛЕД диоде долазе у свим дугиним бојама, од ултраљубичасте и беле до црвене и инфрацрвене. Најчешће су црвене, наранџасте, жуте, зелене, плаве и беле ЛЕД боје. А боја сјаја овде није одређена бојом кућишта!

Боја зависи од таласне дужине фотона које емитује пн спој. На пример, црвена боја црвене ЛЕД диоде има карактеристичну таласну дужину од 610 до 760 нм. Таласна дужина, заузврат, зависи од материјала који је коришћен у производњи одређеног дела полупроводник за ову ЛЕД диоду.Дакле, да би се добила боја од црвене до жуте, користе се нечистоће алуминијума, индијума, галијума и фосфора.

За добијање боја од зелене до плаве — азот, галијум, индијум. Да би се добила бела боја, кристалу се додаје посебан фосфор, који плаву боју претвара у белу уз помоћ феномени фотолуминисценције.

Такође видети: Зашто би ЛЕД требао бити повезан преко отпорника