מנורת דיודה

מנורת דיודה היא שם שגוי ופשוט המשמש בעיקר בחיי היומיום לציון מכשירי תאורה מוליכים למחצה חשמליים.העיקרון של הפעולה מבוססת על התופעה של electroluminescence של מוליכים למחצה.

התקנים מוליכים למחצה כמו מקורות אור

לאחר היכרות עם מידע אחר באתר כבר יודעים כי שיא הפיתוח של נוריות נפל על ההמצאה של הלייזר האודם.אז המלחמה הקרה חשפה את זרעי העימותים המקומיים, והיום האינטרסים של המדינות מנוגדים זה לזה.הבה נסביר: הרעיון של יצירת נשק לייזר היה נפוץ בעבר, אך מספר קשיים לא אפשר עבודה יעילה עם קרינה: לייזר

1. רובי, כמו גם את הגז, דורש קירור אינטנסיבי.לא ניתן להתקין יחידות כאלה על מטוסים או על חלליות: כבדות, מגושמות ודורשות הרבה אנרגיה לעבודה.הטקסט כבר נחשב את הטענות על זה הציון של האקדמיה יופה.האחרון סבר כי הצמדים התרמיים מבטיחים בהקשר זה.
   

   אקדמיה Ioffe

2. כוח הקרינה, המרוכז בטווח צר, מתפורר במהירות באטמוספרה.אפילו בחלונות של שקיפות, השימוש בטכנולוגיות כאלה הוא רווחי.עם זאת, לייזרים היו בשימוש פעיל בתקשורת הלוויין.מקורות יימצאו בטענה כי זה הפך להיות שכיח עבור הצבא מאז תחילת שנות ה -70 של המאה העשרים.כמובן, על ידי הדוגמה של הכוחות המזוינים האמריקאים.
instagram viewer
3. כוחו של לייזרים מוליכים למחצה לא היה גדול מדי.ולא רק מסיבות של יעילות נמוכה( בקושי הגיע 1% עבור המכשירים הראשונים).עכשיו יש מוצרים מתקדמים להמיר חצי אנרגיה לתוך פוטונים.הגורם הטכנולוגי של המעשיות המעשית של יצירת אזור צומת גדול גדול נכנס לתוקף.

זה יתרון להשתמש בקרינה של טווחים אופטיים וסמוכים לצרכים של העברת מידע - אלה התדרים הטובים ביותר כיום.בשל אורך הגל הקטן( על פי משפט קוטליניקוב), ניתן להניח כמות גדולה של נתונים באזור קצר.מה עושה את העלייה בשיעור השידור.כיום, רוב רשתות המחשב באיכות גבוהה לפעול בטווח אופטי, באמצעות שיטות דומות לאלה שנצפו מנורות LED.

ההיסטוריה של היצירה של התקנים מתואר בסעיף המוזכר לעיל, נבחן את הפיתוח של הטכנולוגיה.זה ידוע כי בשנות ה -1960, נוריות פותחו באופן פעיל, אבל מספר קשיים צוינו.לדוגמה, היעילות של קרינה כחולה התבררה כה קטנה עד שלא היה טעם ליישם את הטכנולוגיה בפועל.היו קשיים בלימוד המאפיינים של חומרים חדשים, ייצורם.Electroluminescence ממשיך בשלושה שלבים:

1. עירור של זוגות של נושאות של שני השלטים בשל המתח המופעל.
2. תרמיזציה של נשאים, השוואת אנרגיה לטמפרטורה נתונה.
3. רקומבינציה עם פליטת פוטונים בחוץ.

נורת LED

קריסטל לא אורגני מוליכים למחצה באנגלית, הקיצור LED מייצג דיודה פולטת אור.התרגום לרוסית הוא מסובך מדי, כמו הפרופסור של המכון הפוליטכני ב טרוי שוברט מדבר ישירות, ולכן הפישוט מוחל - LED.כדי לקבל מושג על העקרונות של המבנה pn, יש צורך ללמוד דברים בסיסיים.בפיסיקה של מוליכים למחצה, החומרים מסווגים בדרך כלל לפי הטבלה המחזורית מהקבוצה השמינית ומהתקופה השביעית.ישנן צורות אחרות של רישום גרפי של חוק המחזוריות, אך לא בהקשר זה.כדי לייעד את הגביש לבחור את הספרה הראשונה.אם מוליכים למחצה נוצר על ידי שני אלמנטים, הקבוצות מפורטות ברצף.

לדוגמה, Telluride קדמיום, משמש בקלות פולט פוטון וכמקלט של קרינה אופטית, שייך לקבוצה של חומרים AIIBVI.רצף המתאים הנוסחה הכימית.בהקשר זה, נראה Telluride קדמיום כמו CdTe.קל לעקוב אחר אלמנט A בקבוצה השנייה, ו- B הוא השישי.סיליקון קרביד( carborundum), על בסיס אשר השפעות פליטת הפוטון הודגמו לראשונה, שייך לקבוצה נדירה AIVBIV, והפך לנציג היחיד.

על ידי המאפיינים, עפרות הקשה ביותר על פני כדור הארץ הפך אנלוגי של אלמנטים פשוטים: יהלום, סיליקון, גרמניום.שני האחרונים נמצאים בשימוש נרחב בצורה טהורה ומסוממת.המאפיינים של מוליכים למחצה נקבעים לחלוטין על ידי מצבי האנרגיה של האלקטרונים, רוחב הלהקה האסורה.נכנסים לתוך גביש טהור של טומאה, מדענים מנסים לקבל תכונות חדשות.לדוגמה, כאשר סמים גרמניום עם ארסן, החומר רוכש מוליכות מסוג n בשל נוכחותם של אלקטרונים חופשיים באזור של inhomogeneities נוצר על ידי זיהומים.אז, מוליכים למחצה נחשבים:

• על ידי מספר הגנרטורים הבסיסיים:

1. פשוט.מורכב מאלמנט אחד של המערכת התקופתית.
2. מסובך.נוצר על ידי שני( או יותר) אלמנטים כימיים.

• על ידי המקור של רכישת התכונות הדרושות:

1. נקי.ללא זיהומים.
2. סגסוגת.עם תוספת של אלמנטים כימיים אחרים בסריג הגביש.

השלטים המפורטים לעיל מאופיינים בחומרים מוליכים למחצה אורגניים גבישיים.ביניהם, הנפוצה ביותר, בנוסף פשוט, תרכובות שהתקבלו: AIIIB, AIIBIVCV2( לדוגמה, CdSnAs2, אנלוגי קרוב של אינדיום ארסניד).לקבוצה השנייה יש סריג גבישי צ'אלקופיריט, אם כי חומר זה אינו נכלל במשפחה זו.חומרים מורכבים נוצרים על ידי מיזוג החומרים המקוריים בפרופורציה הנכונה, לעתים קרובות יוצרים מוליכות אלקטרונית או חור ללא הכנסת זיהומים.נזכיר כי גודל מעברים קוונטיים בחומר הוא בעל חשיבות עליונה.

בנפרד ממוליכים למחצה בינריים, נהוג לסווג תחמוצות.חלק מהחומרים( cuprite) נמצאים בטבע.תהליכי הצמיחה כיום לא הבינו היטב, אבל תחמוצת נחושת( AIIBVI) משמש בהנדסה.תחמוצות מוזכרות בנפרד בשל נוכחותם של חומרים נבחרים בקבוצה( לדוגמה, מוליכות La2CuO4) בטמפרטורות גבוהות יחסית - 130 ק. מבנה הגבישים של מספר מוליכים למחצה מאופיין בתכונות שכבתיות וברורות בשני ממדים( סרט).

מוליכים למחצה אורגניים לא גבישיים

על ידי שינוי הטכנולוגיה, מוליכים למחצה פשוטים ומורכבים בודדים יכולים להיות אמורפיים( זגוגית).אז המבנה הגבישי של החומר אינו גלוי.כל מוליכים למחצה של הקבוצה יש מוליכות מסוג n, להפגין תגובה בהירים לפוטונים, אשר מאפשר להם לשמש כחלק תאים סולריים.לכן, הנוכחות של רמות ספציפיות מציע את האפשרות של יצירת LEDs על בסיס מסוים.

גלובלי, מוליכים למחצה אמורפי מחולקים לקבוצות:

• משקפי אוקסיד נוצרים על ידי היתוך.התהליך כרוך תחמוצות של אלמנטים עם משתנות משתנה( מעבר), תחמוצות של חומר יוצרים( בור, זרחן), תחמוצות של מכפילים( סידן, עופרת, בריום).יתר על כן, אלמנט המעבר נכלל לפחות שתי מדינות של valence, אשר קובע את נוכחותם של נכסים מיוחדים.
• צ'לקוגנידים - תרכובות של אלמנטים מהקבוצה השישית של המערכת התקופתית( סלניום, טלוריום, גופרית) עם מתכות.שם החומרים שהתקבלו עבור הכללה תכופה של עפרות.לעתים קרובות נעשה שימוש באופטיקה, בשנות ה -60 תיאר את האפשרות של שימוש כדי ליצור התקני אחסון( כולל לא נדיפים).החסרונות כוללים התנגדות כימית ירודה ונטייה להתגבשות.
• מוליכים למחצה אורגניים משמשים ליצירת נוריות.מבנה פולימרי בעיקר.בפעם הראשונה את ההשפעה של הארה הוא הפגינו על גבישים של acryca ו acridine.בין חומרים אורגניים, ישנן שתי קבוצות:

1. עם מודל מבוסס על העברת תשלום.
2. עם מערכת של קשרים מצומדות כפולים כפול משולשת.

• בסריג הגביש של סיליקון קרביד, גרמניום, אטומי סיליקון ממוקמים בפינות הטטרהדרון.מבנה אמורפי מאופיין על ידי היעדר הזמנה של מרכיבים בודדים מעוקבים של חומר.

מוליכים למחצה אורגניים

מוליכים למחצה אורגניים נחשבים גבישים, פולימרים או חומרים אמורפיים.אופי המוצא שנקבע בכותרת.ההשפעה של electroluminescence מבוסס על מוליכים למחצה אורגני התגלה בשנת 1953 על ידי אנדרה ברננוז.ניסויים על המחקר של chemiluminescence ישר הוביל את המדען לגילוי של תאורה של acrihin ו acridine.עידן LED אורגני החל בשנת 1987 הודות Codec.ד"ר טאנג גילו את הזוהר של הסרט פולימר Alq3( 3-hydroxyquinolate אלומיניום).LED ירוק חדש היה תכונות ייחודיות והוא עדיין בשימוש בטכנולוגיה.

באופן דומה, מבני גביש של האלמנטים של הטבלה המחזורית התערוכה רכוש של electroluminescence.מאפיינים ייחודיים נחשבים יעילות גבוהה במחיר נמוך.בשנת 1989, במעבדה באוניברסיטת קיימברידג 'למד כיצד לייצר פולימרים אורגניים.התגלית של ריצ'רד פרנד, דונל בראדלי וג'רמי בארו הובילה להקמתה ב -1992 של קיימברידג 'Display Technology( חטיבה של Sumitomo Chemical) עם מחזור של 285 מיליון דולר ב -2007.מעבדות של המפעל והיום עוסקים בחיפוש אחר חומרים פולימריים חדשים, מחקר של הנכסים שלהם.

התצוגה הראשונה בשחור לבן עם מערך פסיבי של נוריות אורגניות שוחרר על ידי פיוניר בשנת 1996.רזולוציית המסך היתה 256x64 פיקסלים בלבד.באותה שנה, CDT מציגה את עבודתה באזור המוזכר.בשנת 2000, הודות LG, את העיצובים הראשונים עבור התקנים ניידים הופיע.בזמן של 2016, סמסונג השקיעה 325 מיליון דולר בטכנולוגיה על גבי תצוגות גמישות OLED עם הכפלה סימולטנית של הפלט, בעוד מרצדס החדשה תהיה מצוידת במסכים 12.3 אינץ '.

כיום, נוריות LED אורגניות משמשות כבר בתאורה האחורית של המטריצה.LG פיתחה וייצרה מדפסות מיוחדות המסוגלות להדפיס כדי לייצר לוחות למטרות תאורה.זה פותר את השאלה של מחיר נוריות אורגניות.היתרון הגדול היה היכולת להתאים את הבהירות.לא רחוק הוא היום שבו מנורות דיודה להתחיל לתפקד על חשבון חומר אורגני.

היתרונות של מנורות LED

למרות היעילות הנמוכה של נוריות LED, מנורות המבוססות על אותם יש מאפיינים עצומים.צריכת האנרגיה, דברים אחרים שווים, מצטמצמת בסדר גודל.זה מאפשר לך להחזיר את העלות של מכשירים במהלך השנה, היצרן בדרך כלל נותן ערבות של 3 או יותר.עם זאת, מקבל את זה על מוצרים סיניים שנמכרו תחת מותגים אירופיים שונים לא קל.יצרן ערמומי בהוראות מציין את הצורך להחזיר מוצרים על ידי המוכר, וזה האחרון הוא לא תמיד מוכן ללכת על זה.

הדבר העיקרי - קטע היום הוא פורח.מנורת LED מחר יהיה תקן דה פקטו לצרכים של תאורה.