Что такое светодиод

  • Что такое светодиод

Светодиод - это прибор, который излучает свет при прохождении через него электрического тока в прямом направлении. Важно помнить, что в обратном направлении светодиод ток не пропускает.

Сердцем светодиода является nолуnроводниковый кристалл, по структуре напоминающий многослойный торт: он формируется из тонких пленок полупроводников с разными типами проводимости - дырочной и электронной. В зонах их контакта образуются р-п-переходы. 


При прохождении электрического тока в области р-п-переходов происходит рекомбинация дырок и электронов, сопровождаемая излучением света. Это излучение может быть красным, желтым, зеленым или синим - в зависимости от состава полупроводников в гетероструктуре. К примеру, гетероструктуры, состоящие из слоев нитрида галлия (GaN) с определенными примесями, излучают синий свет.

 

Излучающий кристалл нитрида галлия с площадками для контактных проводов в отрасли принято называть чипом. Чип является ключевым компонентом, на базе которого собирается собственно светодиод.


vidy-svetodiodovЧтобы получить белый свет, на чип наносят люминофор - сложную химическую субстанцию, которая возбуждается излучением, исходящим от кристалла, и испускает собственное излучение. Кристалл покрывают слоем геля с порошком люминофора так, чтобы часть его излучения поглощалась в веществе люминофора и возбуждала его, а часть проходила сквозь люминофор свободно. В результате смешивания исходного синего свечения ни­трида галлия с желтым свечением люминофора светодиод дает белый свет.

Излучающий кристалл, покрытый люминофором и снабженный электрическими контактами, помещают в корпус с встроенной оптической системой - специальной линзой, которая формирует нужный световой пучок. В со­временных мощных светодиодах предусмотрена также система отвода тепла от кристалла, чтобы исключить его перегрев. Теплоотводом чаще всего являются элементы корпуса диода.

В светодиоде, в отличие от лампы накаливания или люминесцентной лампы, электрический ток преобразуется непосредственно в световое излучение, и теоретически это можно сделать почти без потерь. Действительно, светодиод (при должном теплоотводе) мало нагревается, что делает его незаменимым в большинстве случаев. Светодиод излучает чистый цвет, что особенно ценят дизайнеры, а УФ- и ИК-излучения, как правило, отсутствуют. Светодиод механически прочен и исключительно надежен, его срок службы может достигать 100 тысяч часов, что почти в 100 раз больше, чем у лампочки накаливания, и в 5 — 10 раз больше, чем у люминесцентной лампы. Наконец, светодиод — низковольтный электроприбор, а стало быть, безопасный.

 

 

2021-04-12 11:49:30
0
78

Комментарии:

Внимание: HTML символы запрещены!