Urządzenie i zasada działania diod LED. Schemat, opis

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Elektryk

diody LED. Urządzenie i zasada działania diod LED. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Diody LED

LED (w skrócie LED - light emitting diode, w wersji angielskiej LED - light emitting duods) jest przyrządem półprzewodnikowym ze złączem elektron-dziura pn lub stykiem metal-półprzewodnik, który generuje (podczas przepływu przez niego prądu elektrycznego) optyczny (widzialny, promieniowanie UV, IR).

Przypomnijmy, że złącze pn to „cegła” półprzewodnikowej technologii elektronicznej, reprezentująca dwa kawałki półprzewodnika połączone ze sobą różnymi rodzajami przewodnictwa (jeden z nadmiarem elektronów – „typu n”, drugi z nadmiarem dziur – „typu p”). Jeśli zastosujesz „odchylenie do przodu” do złącza pn, to znaczy podłączysz źródło prądu elektrycznego z plusem do części p, wtedy popłynie przez nie prąd.

Interesuje nas, co dzieje się po przepływie prądu przez bezpośrednio spolaryzowane złącze pn, a mianowicie moment rekombinacji (połączenie) nośników ładunku elektrycznego - elektronów i dziur, gdy elektrony o ładunku ujemnym "znajdują przystań" w dodatnio naładowanych jonach sieci krystalicznej półprzewodnika. Okazuje się, że taka rekombinacja może być radiacyjna, podczas gdy w momencie spotkania elektronu z dziurą uwalniana jest energia w postaci promieniowania kwantu światła - foton.

Ale nie każde złącze pn emituje światło. Dlaczego? Po pierwsze, pasmo wzbronione w obszarze aktywnym diody LED powinno być zbliżone do energii kwantów światła w zakresie widzialnym. Po drugie, prawdopodobieństwo emisji podczas rekombinacji par elektron-dziura powinno być wysokie. Aby to zrobić, kryształ półprzewodnikowy musi zawierać kilka defektów, dzięki którym rekombinacja zachodzi bez promieniowania. Warunki te w pewnym stopniu są ze sobą sprzeczne.

Aby jednak spełnić oba warunki, jedno złącze pn w krysztale nie wystarczy. Konieczne jest wytwarzanie wielowarstwowych struktur półprzewodnikowych, tzw heterostruktury. Za badanie tych struktur rosyjski fizyk Zhores Zh. I. Alferov (akademik, dyrektor Instytutu Fizyczno-Technicznego A. F. Ioffe, laureat Nagrody Lenina) otrzymał złoty medal Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego za badania heterostruktur opartych na Ga_1-xAl_xJak w latach 70.

W 2000 roku, kiedy stało się jasne, jak ważne są te prace dla rozwoju nauki i techniki, jak ważne są ich praktyczne zastosowania dla ludzkości, otrzymał Nagrodę Nobla.

Autor: Koryakin-Chernyak S.L.

Zobacz inne artykuły Sekcja Diody LED.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Napędy UHD Blu-ray do komputerów PC 26.01.2017

Pomimo surowych ograniczeń nałożonych na odtwarzanie UHD BD na komputerach PC przez stowarzyszenie Blu-ray Disc Copyright Association, Pioneer ogłosił wydanie dwóch 5,25-calowych napędów optycznych w tym formacie. Są to modele SATA 11 Gb/s BDR-S11J-BK i BDR-S6J-X, które obsługują odczyt płyt Blu-ray z zawartością 4K.

Parametry prędkości napędów w trybie nagrywania są następujące (wskazano wartości maksymalne): BD-R - 16x, BD-RE - 2x, BD-R LTH - 8x, DVD-RAM - 5x, DVD+RW - 8x, DVD+-R DL - 8x , DVD±R - 16x, CD-RW - 24x, CD-R - 40x. BDR-S11J-BK Pioneera posiada błyszczącą czarną ramkę, podczas gdy BDR-S11J-X zapewnia lepszą jakość dźwięku podczas odtwarzania płyt AudioCD.

Urządzenia trafią do sprzedaży w lutym w cenach zaczynających się od 195 dolarów. Oprogramowanie Cyberlink będzie zawarte w ich pakiecie. Jednak dla tych, którzy chcą mieć możliwość oglądania filmów 4K z nośników Blu-ray na swoich komputerach, trzeba mieć na uwadze wymagania systemowe, w tym Windows 10, procesor Intel Core najnowszej generacji z obsługą instrukcji Intel SGX, a także wyświetlacz z HDMI 2.0 i HDCP 2.2 podłączony do karty graficznej zintegrowanej z procesorem.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Spis genetyczny Estończyków

▪ Rower elektryczny Zectron

▪ Nowy kompozyt antybakteryjny uzyskany przy użyciu plazmy

▪ Biodegradowalne wyświetlacze dla zielonej elektroniki

▪ Telewizor Samsung 4K 110"

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Technologia fabryczna w domu. Wybór artykułu

▪ artykuł Decyzja Salomona. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Jak według pierwszego konsula Napoleona Bonaparte powinna być spisana konstytucja? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Węzeł ziołowy. Wskazówki turystyczne