Ang maliwanag na prinsipyo ng LED

LahatAng rechargeable light light, Portable Camping LightatMultifunctional headlampGamitin ang uri ng bombilya ng LED. Upang maunawaan ang prinsipyo ng Diode LED, unang maunawaan ang pangunahing kaalaman ng mga semiconductors. Ang mga conductive na katangian ng mga materyales na semiconductor ay nasa pagitan ng mga conductor at insulators. Ang mga natatanging tampok nito ay: kapag ang semiconductor ay pinasigla ng panlabas na ilaw at mga kondisyon ng init, ang kakayahang mag -conductive ay magbabago nang malaki; Ang pagdaragdag ng maliit na halaga ng mga impurities sa isang purong semiconductor na makabuluhang pinatataas ang kakayahang magsagawa ng koryente. Ang Silicon (SI) at Germanium (GE) ay ang pinaka -karaniwang ginagamit na semiconductors sa modernong electronics, at ang kanilang mga panlabas na elektron ay apat. Kapag ang mga atomo ng silikon o germanium ay bumubuo ng isang kristal, ang mga kalapit na atomo ay nakikipag -ugnay sa bawat isa, upang ang mga panlabas na elektron ay maibahagi ng dalawang atoms, na bumubuo ng istruktura ng covalent bond sa kristal, na kung saan ay isang molekular na istraktura na may kaunting kakayahan sa pagpilit. Sa temperatura ng silid (300k), ang thermal excitation ay gagawa ng ilang mga panlabas na elektron na makakuha ng sapat na enerhiya upang makawala mula sa covalent bond at maging libreng mga electron, ang prosesong ito ay tinatawag na intrinsic excitation. Matapos ang elektron ay walang batayan upang maging isang libreng elektron, ang isang bakante ay naiwan sa covalent bond. Ang bakanteng ito ay tinatawag na isang butas. Ang hitsura ng isang butas ay isang mahalagang tampok na nakikilala ang isang semiconductor mula sa isang conductor.

Kapag ang isang maliit na halaga ng pentavalent karumihan tulad ng posporus ay idinagdag sa intrinsic semiconductor, magkakaroon ito ng dagdag na elektron pagkatapos bumubuo ng isang covalent bond na may iba pang mga semiconductor atoms. Ang labis na elektron na ito ay nangangailangan lamang ng napakaliit na enerhiya upang mapupuksa ang bono at maging isang libreng elektron. Ang ganitong uri ng semiconductor na ito ay tinatawag na electronic semiconductor (N-type semiconductor). Gayunpaman, ang pagdaragdag ng isang maliit na halaga ng trivalent elemental impurities (tulad ng boron, atbp.) Sa intrinsic semiconductor, dahil mayroon lamang itong tatlong electron sa panlabas na layer, pagkatapos bumubuo ng isang covalent bond na may nakapalibot na mga semiconductor atoms, lilikha ito ng isang bakante sa crystal. Ang ganitong uri ng semiconductor na ito ay tinatawag na hole semiconductor (p-type semiconductor). Kapag pinagsama ang N-type at p-type na semiconductors, may pagkakaiba sa konsentrasyon ng mga libreng electron at butas sa kanilang kantong. Ang parehong mga electron at butas ay nagkakalat patungo sa mas mababang konsentrasyon, na iniiwan ang mga sisingilin ngunit hindi mabagal na mga ion na sumisira sa orihinal na neutralidad ng elektrikal ng mga rehiyon na N-type at p-type. Ang mga immobile na sisingilin na mga particle ay madalas na tinatawag na mga singil sa espasyo, at sila ay puro malapit sa interface ng mga rehiyon ng N at P upang makabuo ng isang napaka manipis na rehiyon ng singil sa espasyo, na kilala bilang ang PN junction.

Kapag ang isang pasulong na boltahe ng bias ay inilalapat sa magkabilang dulo ng PN junction (positibong boltahe sa isang bahagi ng p-type), ang mga butas at libreng electron ay gumagalaw sa bawat isa, na lumilikha ng isang panloob na larangan ng kuryente. Ang mga bagong iniksyon na butas pagkatapos ay muling pag -recombine na may mga libreng electron, kung minsan ay naglalabas ng labis na enerhiya sa anyo ng mga photon, na siyang ilaw na nakikita natin na inilabas ng mga LED. Ang nasabing isang spectrum ay medyo makitid, at dahil ang bawat materyal ay may ibang agwat ng banda, ang mga haba ng haba ng mga photon na inilabas ay naiiba, kaya ang mga kulay ng mga LED ay natutukoy ng mga pangunahing materyales na ginamit.