Светещият принцип на LED

Всичкиакумулаторната работна светлина, преносима лампа за къмпингиМногофункционален фарИзползвайте типа LED крушка. За да разберем принципа на диода, първо да се разбере основните познания на полупроводниците. Проводимите свойства на полупроводниковите материали са между проводници и изолатори. Неговите уникални характеристики са: когато полупроводниковите условия се стимулират от външни светлинни и топлинни условия, неговата проводима способност ще се промени значително; Добавянето на малки количества примеси към чист полупроводник значително увеличава способността му да провежда електричество. Силиций (SI) и германий (GE) са най -често използваните полупроводници в съвременната електроника, а външните им електрони са четири. Когато силициевите или германските атоми образуват кристал, съседните атоми си взаимодействат помежду си, така че външните електрони да станат споделени от двата атома, което образува ковалентната връзка на връзката в кристала, която е молекулна структура с малка ограничение. При стайна температура (300k) термичното възбуждане ще накара някои външни електрони да получат достатъчно енергия, за да се откъснат от ковалентната връзка и да станат свободни електрони, този процес се нарича вътрешно възбуждане. След като електронът е несвързан, за да се превърне в свободен електрон, в ковалентната връзка се оставя свободно място. Това свободно място се нарича дупка. Появата на дупка е важна характеристика, която отличава полупроводник от проводник.

Когато към вътрешния полупроводник се добави малко количество пентавалентна примес, като фосфор, той ще има допълнителен електрон след образуване на ковалентна връзка с други полупроводникови атоми. Този допълнителен електрон се нуждае само от много малка енергия, за да се отърве от връзката и да стане свободен електрон. Този вид полупроводник на примесите се нарича електронен полупроводник (N-тип полупроводник). Въпреки това, добавянето на малко количество тривалентни елементарни примеси (като бор и т.н.) към вътрешния полупроводник, тъй като има само три електрона във външния слой, след като образува ковалентна връзка с околните полупроводникови атоми, ще създаде ваканция в кристала. Този вид полупроводник на примесите се нарича полупроводник на дупката (P-тип полупроводник). Когато се комбинират N-тип и P-тип полупроводници, има разлика в концентрацията на свободни електрони и дупки на кръстовището им. И електроните, и дупките са дифузирани към по-ниската концентрация, оставяйки след себе си заредени, но неподвижни йони, които унищожават първоначалната електрическа неутралност на N-тип и P-тип региони. Тези неподвижни заредени частици често се наричат ​​космически заряди и те са концентрирани в близост до интерфейса на N и P регионите, за да образуват много тънък участък от космически заряд, който е известен като PN възел.

Когато напрежението на отклонение се прилага и в двата края на PN кръстовището (положително напрежение от едната страна на P-типа), дупките и свободните електрони се движат един около друг, създавайки вътрешно електрическо поле. След това наскоро инжектираните дупки се рекомбинират със свободните електрони, понякога освобождават излишната енергия под формата на фотони, която е светлината, която виждаме, излъчвана от светодиоди. Такъв спектър е сравнително тесен и тъй като всеки материал има различна пропаст в лентата, дължините на вълните на излъчваните фотони са различни, така че цветовете на светодиодите се определят от използваните основни материали.