Dajowd li jarmi d-dawl huwa dajowd speċjali. Bħal dajowds ordinarji, dajowds li jarmu d-dawl huma komposti minn ċipep semikondutturi. Dawn il-materjali semikondutturi huma impjantati minn qabel jew drogati biex jipproduċu strutturi p u n.
Bħal dajowds oħra, il-kurrent fid-dijodu li jarmi d-dawl jista 'faċilment joħroġ mill-arblu p (anodu) għall-arblu n (katodu), iżda mhux fid-direzzjoni opposta. Żewġ trasportaturi differenti: toqob u elettroni jiċċirkolaw mill-elettrodi għall-istrutturi p u n taħt vultaġġi ta 'elettrodi differenti. Meta toqob u elettroni jiltaqgħu u jerġgħu jikkombinaw, l-elettroni jaqgħu għal livell ta 'enerġija aktar baxx u jirrilaxxaw l-enerġija fil-forma ta' fotoni (il-fotoni huma dak li ħafna drabi nsejħu dawl).
Il-wavelength (kulur) tad-dawl li jarmi huwa determinat mill-enerġija bandgap tal-materjali semikondutturi li jiffurmaw l-istrutturi p u n.
Peress li s-silikon u l-ġermanju huma materjali bandgap indiretti, f'temperatura tal-kamra, ir-rikombinazzjoni ta 'elettroni u toqob f'dawn il-materjali hija tranżizzjoni mhux radjattiva. Tranżizzjonijiet bħal dawn ma jirrilaxxawx fotoni, iżda jikkonvertu l-enerġija f'enerġija tas-sħana. Għalhekk, dajowds tas-silikon u tal-ġermanju ma jistgħux jarmu dawl (se jarmu dawl f'temperaturi speċifiċi baxxi ħafna, li għandhom jiġu skoperti f'angolu speċjali, u l-luminożità tad-dawl mhix ovvja).
Il-materjali użati fid-dijodi li jarmu d-dawl huma kollha materjali bandgap diretti, għalhekk l-enerġija tiġi rilaxxata fil-forma ta 'fotoni. Dawn l-enerġiji tal-faxxa pprojbiti jikkorrispondu għall-enerġija tad-dawl fil-meded qrib infra-aħmar, viżibbli jew qrib ultravjola.
Dan il-mudell jissimula LED li jarmi dawl fil-parti infra-aħmar tal-ispettru elettromanjetiku.
Fl-istadji bikrija ta 'żvilupp, dajowds li jarmu d-dawl li jużaw arsenide tal-gallju (GaAs) setgħu biss jarmu dawl infra-aħmar jew aħmar. Bl-avvanz tax-xjenza tal-materjali, diodes li jarmu d-dawl żviluppati ġodda jistgħu jarmu mewġ tad-dawl bi frekwenzi ogħla u ogħla. Illum, jistgħu jsiru diodes li jarmu d-dawl ta 'diversi kuluri.
Diodes huma ġeneralment mibnija fuq sottostrat tat-tip N, b'saff ta 'semikondutturi tat-tip P depożitat fuq il-wiċċ tiegħu u konnessi flimkien ma' elettrodi. Substrati tat-tip P huma inqas komuni, iżda jintużaw ukoll. Ħafna dajowds li jarmu d-dawl kummerċjali, speċjalment GaN/InGaN, jużaw ukoll sottostrati taż-żaffir.
Il-biċċa l-kbira tal-materjali użati biex isiru l-LEDs għandhom indiċi ta 'rifrazzjoni għolja ħafna. Dan ifisser li ħafna mill-mewġ tad-dawl huma riflessi lura fil-materjal fl-interface ma 'l-arja. Għalhekk, l-estrazzjoni tal-mewġ tad-dawl hija suġġett importanti għall-LEDs, u ħafna riċerka u żvilupp huma ffukati fuq dan is-suġġett.
Id-differenza ewlenija bejn LEDs (dijodi li jarmu d-dawl) u dajowds ordinarji hija l-materjali u l-istruttura tagħhom, li twassal għal differenzi sinifikanti fl-effiċjenza tagħhom fil-konverżjoni tal-enerġija elettrika f'enerġija ħafifa. Hawn huma xi punti ewlenin biex jispjegaw għaliex l-LEDs jistgħu jarmu dawl u diodes ordinarji ma jistgħux:
Materjali differenti:L-LEDs jużaw materjali semikondutturi III-V bħal gallium arsenide (GaAs), gallium phosphide (GaP), gallium nitrude (GaN), eċċ Dawn il-materjali għandhom bandgap dirett, li jippermetti lill-elettroni jaqbżu direttament u jirrilaxxaw fotoni (dawl). Dajowds ordinarji ġeneralment jużaw silikon jew ġermanju, li għandhom bandgap indirett, u l-qabża tal-elettroni sseħħ prinċipalment fil-forma ta 'rilaxx tal-enerġija tas-sħana, aktar milli dawl.
Struttura differenti:L-istruttura tal-LEDs hija mfassla biex tottimizza l-ġenerazzjoni u l-emissjoni tad-dawl. L-LEDs normalment iżidu dopants speċifiċi u strutturi ta 'saff fil-junction pn biex jippromwovu l-ġenerazzjoni u r-rilaxx ta' fotoni. Dajowds ordinarji huma ddisinjati biex jottimizzaw il-funzjoni ta 'rettifika tal-kurrent u ma jiffokawx fuq il-ġenerazzjoni tad-dawl.
Bandgap tal-enerġija:Il-materjal tal-LED għandu enerġija bandgap kbira, li jfisser li l-enerġija rilaxxata mill-elettroni matul it-tranżizzjoni hija għolja biżżejjed biex tidher fil-forma ta 'dawl. L-enerġija tal-bandgap materjali tad-dijodi ordinarji hija żgħira, u l-elettroni huma prinċipalment rilaxxati fil-forma ta 'sħana meta jagħmlu tranżizzjoni.
Mekkaniżmu tal-luminexxenza:Meta l-junction pn tal-LED tkun taħt bias 'il quddiem, l-elettroni jimxu mir-reġjun n għar-reġjun p, jerġgħu jikkombinaw b'toqob, u jirrilaxxaw enerġija fil-forma ta' fotoni biex jiġġeneraw dawl. F'diodes ordinarji, ir-rikombinazzjoni ta 'elettroni u toqob hija prinċipalment fil-forma ta' rikombinazzjoni mhux radjattiva, jiġifieri, l-enerġija hija rilaxxata fil-forma ta 'sħana.
Dawn id-differenzi jippermettu li l-LEDs jarmu d-dawl meta jaħdmu, filwaqt li diodes ordinarji ma jistgħux.
Dan l-artiklu ġej mill-Internet u d-drittijiet tal-awtur jappartjenu lill-awtur oriġinali
Ħin tal-post: Awissu-01-2024