LED apšvietimas

šviesos diodų apšvietimas yra įvairių rūšių apšvietimo įrangos rinkinys, pagrįstas elektrinės srovės spinduliais specialiuose puslaidininkiniuose įrenginiuose. Be to, šis techninis sprendimas iš esmės sutaupo. LED apšvietimo efektyvumas yra daug didesnis nei kaitinamosios lempos.

šviesos diodai ir apšvietimas

Paaiškėjo, kad sunku patikėti prieš pusę amžiaus, tačiau šiandien LED apšvietimas yra laikomas ekonomiškiausiu. Pakuotėje yra papildomas pliusas įvairiuose atspalviuose, kuriam būdingas specialus parametras - temperatūra. Taupymas, palyginti su kaitinamosiomis lemputėmis, yra 10 kartų, o LED apšvietimas neabejotinai pasižymi geresniu spalvų atkūrimu nei halogeninių bitų šaltiniai.

kūrėjai žada neįtikėtiną savo produktų ilgaamžiškumą.Vidutinis šviesos diodų apšvietimo tarnavimo laikas yra 30 000 valandų ir pasiekia 50 000. Tai daugelį dešimtmečių trunkantis darbas. Dėl įmontuoto vairuotojo LED lemputė nėra siaubinga įtampa, žymiai sumažinanti tarnavimo laiką.Taip pat yra sunkumų naudojant jungiklius su šviesos indikacija.

Parduodant bus parduodami firminiai produktai, kurių kaina ne didesnė kaip 2 000 rublių, Kinijos vartojimo prekės yra dešimt kartų pigesnės. Ir tai neįmanoma pasakyti nieko blogo apie pastarąjį.Pasirinkite LED apšvietimą priklauso nuo galios ir mirgėjimo nebuvimo. Neigiamo poveikio atskleidimas nėra sunku naudojant prastos kokybės kamerą.Tai darys senas telefonas arba iPad. Ne profesionali kamera. Dėmesys sutelkiamas į stiklo kolbą ir atidžiai stebėkite, ar yra mirgėjimas.

Iš puslaidininkių technologijų vystymo istorijos

Pirmoji silicio karbido LED šviesos diodo sukūrimo sąlyga buvo 1907 m. Straipsnis žurnale „Electric World“, paskelbtas Niujorke McGraw ir Hill. Tekstas sakė, kad Henry Joseph Round eksperimentavo su karborundo kristalais ir atrado nuostabų, anksčiau nematytą reiškinį.Prijungus tiesioginės srovės elektrodus, buvo pažymėta liuminescencija. Tik atrinkti mėginiai turėjo 10 V įtampos efektą, bet bet kuris kristalas pradėjo luminescuoti, kai vertė padidėjo iki 110 V.

Daugeliu atvejų liuminescencija buvo geltona ir buvo netoli neigiamo poliaus, teigiamai periodiškai blyški žalsvai mėlynos spalvos kibirkščiai. Be to, kristalų mėginiuose buvo šviesiai žalios, mėlynos ir oranžinės spalvos. Turas bandė įdėti neigiamą elektrodą į kristalo vidurį, tada vienintelis polius( teigiamas) tapo spinduliuoti šviesą.Taigi mokslininkas skaitytojus pristato prie metalo puslaidininkių perėjimo koncepcijos, po to nežinoma moksle( Schottky ištaisymo kontaktas).

Karborundo kilmė yra įdėta į gilų paslaptį.Matyt, tai yra vienintelis mineralas, kurį iš pradžių laboratorijoje gavo Edward Godrich Acheson( 1890).Praėjus trejiems metams, Henri Moissan atrado kažką panašaus į meteorito fragmentus, kurie perėmė Velnio slėnį Arizonoje, ir nusprendė, kad priešais jį buvo deimantas. Ilgą 11 metų buvo skirta tikrosios cheminės sudėties suvokimui, o karborundas ir toliau buvo naudojamas kaip stipriausi abrazyvai.

Kadangi cheminė formulė yra silicio karbidas, mineralinis moissanitas rodo 9,5 taško Moho skalę ir yra tikrai panašus į natūralų deimantą: tik brangų mineralinį( ir boro nitridą, bet junginys pirmą kartą buvo gautas tik 1957 m.) Ir yra mažesnis už svetimąjį iš kosmoso. Dėl akivaizdžių priežasčių buvo pasiūlyta, kad „deimantai“ trenkė meteoritą ekskavatorių kūrimo metu, nukritus nuo kasybos įrankio.

Mineral, kuris tapo prielaida, kad būtų sukurtas LED apšvietimas, 1904 m. Buvo rastas po keleto metų iki pastarojo mirties. Gamtoje, moissanite yra labai reti. Tarp galimų gyvenamųjų vietų, be meteoritų, vadinami korundo indėliai ir deimantų indėliai. Ir iki 1959 m. Net ir šie židiniai nebuvo vadinami: Henri Moissan pateko į kažką labai reto. XX a. Pabaigoje natūralus moissanitas iš karto rastas dviejuose pasaulio taškuose:

1. „Jakut“ deimantų kasyklose.
2. „Green River Wyoming“ formavimasis.

spektrinės analizės duomenys rodo, kad karborundas laikomas dažniu akmenų lankytoju, besisukančiu aplink anglies turtingąsias galaktikos žvaigždes. Tai stebina, bet LED dėmės buvo užmirštos ilgą laiką.Informacija atsirado jau šaltojo karo metu, kai pirmieji puslaidininkiniai lazeriai buvo demonstruojami vienu metu keliose vietose. Apie LED apšvietimą tada nemanau.

šviesos diodai, pagrįsti silicio karbidu

Elektroluminescencija, aptikta neseniai XX a. Pradžioje. Didelis naujojo reiškinio privalumas yra tai, kad švytėjimas pastebimas kambario temperatūroje. Kaip žinote, įprastos kaitinamosios lemputės buvo pasveikintos su teatro lankytojų plojimais dėl lyginamosios saugos, susijusios su dujų ragais. Visų ženklų LED apšvietimas viršijo pirmtakus pagal dydį: net po darbo valandų stiklo lemputė lieka šiek tiek šilta.

Pramoninė silicio karbido gamyba prasidėjo 1891 m. Acheson sukūrė aukštą temperatūrą anglies tiglyje, kur įprastinės stiklo transformavimo į supernaftalį sąlygos buvo sukurtos naudojant elektros srovę.Reakcija vyksta dviem etapais. Anglis sumažina tetravalentinį silicio dioksidą iki dviejų valentų, tada įvyksta panaši reakcija. Išleistas anglies monoksidas reikėjo intensyvaus oksidacijos, kad išjungtų.

„Carborundum“ pirmiausia pasižymi ypatingu kietumu, nes kristalų grotelės yra panašios į deimantą.Dėl nedidelių sintezės kainų populiarumas buvo naujas cheminis junginys. Henry Joseph Round eksperimentavo su pirmųjų elektromagnetinių bangų imtuvų detektoriais ir atrado naują reiškinį.Puslaidininkiniai lygintuvai buvo pakviesti pakeisti brangų vakuuminį diodą, nes LED apšvietimas palaipsniui pakeičia kaitrines lemputes.

transformacijos sąlygos Apskritai aptinkamas reiškinys būtų pastebėtas kai kuriuose Šotkio dioduose, jei taikysime daug didesnę įtampą nei veikianti. Tokiu atveju atsiranda lavonų dauginimo iš mažumos įkrovimo laikmenų( skylių) metalo. Jie švirkščiami į puslaidininkį, kur jie sujungiami su elektronais, o energijos lygių skirtumas tiesiog patenka į matomą radiacijos diapazoną.Šis reiškinys taip pat gali būti pastebimas, kai perėjimas vyksta labai atvirai. Yra net specialių tyrimų šiuo klausimu.

Rusijos Losevas paprastai nėra mokslinėje literatūroje, tačiau autoriaus nuopelnai kuriant LED apšvietimą yra neginčytini. Eksperimentas nustatė, kad kai kurie diodai įsijungia į priekį, kiti - visais atvejais. Jis radijo spinduliuotės dažnio priklausomybę nuo įtampos kritimo sankryžoje dydžio, patentavo pirmąją pasaulio optinę relę.Darbas tęsėsi nuo 1924 m. Iki Antrojo pasaulinio karo pradžios.

1939 m. „Zoltan Bay“ ir „Georgy Zhigeti“ patentavo silicio karbido pagrindu pagamintą šviesos diodą su galimybe pakeisti bortų karbidą, kuris skleidžia spalvas: baltas, šviesiai geltonas ir šviesiai žalias, priklausomai nuo į priemaišas įterptų priemaišų.Kartu pastebime, kad Kurt Lekhovits, dopingas silicio karbidas su arsenu, yra n-laidumas ir boras - už p-laidumą.Pagal patento tekstą kalbama apie galimybę į šviesos diodų medžiagą įdėti daug kitų priemaišų: švino, alavo, vario, cinko, europiumo, samariumo, bizmuto, talio, mangano, sidabro ir cerio.

Losev'o darbas aktyviai domisi JAV ambasados ​​darbuotoju Lebneriu, kuris patentavo žalios šviesos diodą 1958 m. Po dešimties metų jie sužinojo, kaip gaminti plonasluoksnės silicio karbido konstrukcijas, leidžiančias sukurti LED apšvietimą, kur teisinga forma naudojama kaip darbo elementas.

Šviesos diodų ir apšvietimo plėtra

Paaiškėjo, kad sunkiau gauti mėlyną.Jau XX a. Viduryje paaiškėjo, kad prietaisai turi didelę ateitį, naudoti( ne apšvietimui) televizijoje, buvo būtina leisti vieną iš spalvų schemų.Pavyzdžiui, garsus RGB.Reikalingas mėlynas LED.Tokio prietaiso 60-ųjų pradžioje efektyvumas buvo tik 0,005%.Silicio karbidas nebuvo geriausias sprendimas tokioms problemoms spręsti, ryškiausi mėginiai dirbo 470 nm bangos, kurios efektyvumas buvo 0,03%.Šviesos diodų apšvietimui tai akivaizdžiai netinka.

Mokslininkų dėmesys pritraukė prancūzų mokslininko Destrio, kuris pasiūlė naudoti cinko sulfidą kaip pagrindinę šviesos diodų medžiagą.Dėl to populiarėja AIII BV klasės klasės puslaidininkiai, kur visame pasaulyje randama GaAs. Naujo junginio eros prasidėjo 1954 m., Kai jie išmoko lydyti plonas plokšteles iš lydalo, o epiteksas leido suformuoti pn jungtis ant paviršiaus, kuris šiandien naudojamas LED apšvietime.

1962 m. Buvo pranešta apie pirmuosius puslaidininkinius lazerius infraraudonųjų spindulių diapazone, kurio banga buvo 870–890 nm.Įrenginiai buvo aiškiai pakviesti pakeisti rubiną, nesiekiant sukurti LED apšvietimo. Nauji prietaisai veikia nepertraukiamu režimu 77 K temperatūroje. Tada temperatūra pakilo iki 300 K( kambario temperatūra).Daug dėmesio buvo skiriama technologiniam LED gamybos aspektui, kuris tapo sėkmingo LED apšvietimo kūrimo sėkmės pagrindu.60-aisiais buvo sukurtas horizontalus metodas, skirtas auginti galio arsenido kristalus pagal Bridgeman metodą.

Galio arsenido šviesos diodų spinduliavimas su silicio priemaišomis viršijo gryno galio arsenido substrato absorbcijos diapazoną.Kaip rezultatas, visa srauto galia nuvažiavo į paskirties vietą nesumažindama. Ir galio arsenidas elgėsi kaip skaidrus stiklas. Kvantų išeiga padidėjo 5 kartus, palyginti su medžiagomis, gautomis naudojant cinko difuzijos metodus. IBM darbuotojai Rupprecht ir Woodall dirbo po žeme savo laisvalaikiu. Kiekvienas dalyvavo savo medžiagoje. Atitinkamai, GaAsP ir AlGaAs. Pirmasis lydinys buvo laikomas beviltišku. Sunkumai pasireiškia technologijoje. Sunku augti teisingą stabilių kristalų formą.Aliuminis, be kita ko, aktyviai pridėjo deguonį iš oro, oksidacijos centrai išnyko liuminescencijos reiškinius.

Woodall, kai jis buvo absolventas, specializavęs metalurgiją ir girdėjęs apie metalų fazinius perėjimus. Ir aš nusprendžiau eksperimentuoti su aliuminio koncentracija lyde. Dėl tam tikrų sąlygų įvykdymo buvo įmanoma gauti 100 mikronų storio plėvelę, kuri leido sukurti šviesos diodus, kurių spektras yra tamsiai raudonos spalvos atspalvio. Tolesnis aliuminio koncentracijos padidėjimas pakeitė medžiagos skaidrumo sritį, pagal tą pačią medžiagą buvo galima sukurti darbo pn-jungtį ir jo pagrindą.

Darbinė grandinė iš „GaAsP“ pagrindo prietaiso su maitinimo šaltiniu ant įprastos baterijos buvo nedelsiant surinkta ir įrodyta IBM valdymui. Kai kurie žmonės išradimą pripažino labai perspektyviais. Pirmoji programa buvo aptikta pagrindinės plokštės ekrano srityje. Tuo pačiu metu, „Texas Instruments“ sukūrė serijinę infraraudonųjų spindulių įrenginių gamybą, kurios kaina yra 130 JAV dolerių.