Lâmpada de diodo

Uma lâmpada de diodo é um nome incorreto e simplificado usado principalmente no dia a dia para denotar dispositivos de iluminação semicondutores elétricos. O princípio de operação é baseado no fenômeno da eletroluminescência de semicondutores.

Dispositivos semicondutores como fontes de luz

Conhecer outras informações no site já sabem que o pico do desenvolvimento de LEDs recaiu sobre a invenção do laser de rubi. Então, a Guerra Fria revelou as sementes dos conflitos locais e hoje os interesses dos estados muitas vezes são contrários uns aos outros. Deixe-nos explicar: a idéia de criar uma arma a laser era prevalente antes, mas várias dificuldades não permitiam trabalhar efetivamente com radiação: o laser Ruby

1. , assim como o de gás, requer um resfriamento intensivo. Não é possível instalar essas unidades na aviação ou na espaçonave: pesadas, volumosas e requerem muita energia para funcionar. O texto já considerou os argumentos sobre esta pontuação do acadêmico Ioffe. Este último foi da opinião de que os termopares são promissores neste contexto.
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   Acadêmico Ioffe

2. O poder de radiação, concentrado em uma faixa estreita, decai rapidamente na atmosfera. Mesmo nas janelas de transparência, o uso de tais tecnologias não é lucrativo. No entanto, os lasers foram usados ​​ativamente em comunicações via satélite. Fontes serão encontradas alegando que se tornou comum para os militares desde o início dos anos 70 do século XX.Claro, pelo exemplo das forças armadas americanas.
3. O poder dos lasers semicondutores não era muito grande. E não só por razões de baixa eficiência( dificilmente alcançou 1% para os primeiros dispositivos).Agora existem produtos avançados que convertem metade da energia em fótons. O fator tecnológico da impraticabilidade prática da criação de uma grande área de junção pn entra em vigor.

É vantajoso usar a radiação das faixas ótica e adjacente para as necessidades de transmissão de informações - estas são as melhores freqüências hoje. Devido ao pequeno comprimento de onda( de acordo com o teorema de Kotelnikov), é possível depositar uma grande quantidade de dados em uma área pequena. O que faz o aumento na taxa de transmissão. Hoje, a maioria das redes de computadores de alta qualidade opera na faixa óptica, usando métodos semelhantes aos observados em lâmpadas de LED.

A história da criação de dispositivos é descrita na seção mencionada acima, vamos olhar para o desenvolvimento da tecnologia. Sabe-se que, na década de 1960, os LEDs foram ativamente desenvolvidos, mas várias dificuldades foram notadas. Por exemplo, a eficiência da radiação azul acabou sendo tão pequena que não havia sentido em aplicar a tecnologia na prática. Houve dificuldades em estudar as propriedades de novos materiais, sua fabricação. A eletroluminescência procede em três estágios:

1. Excitação de pares de portadores de ambos os sinais devido à tensão aplicada.
2. Térmica de portadores, equalização de energia para uma determinada temperatura.
3. Recombinação com emissão de fótons externos.

LED Composição Química

Semicondutores Inorgânicos de Cristal De Inglês, a abreviação LED significa Light-Emitting Diode. A tradução para o russo é complicada demais, como fala diretamente o professor do Instituto Politécnico de Troy Schubert e, portanto, a simplificação é aplicada - o LED.Para ter uma ideia sobre os princípios da estrutura pn, é necessário aprender coisas básicas. Na física de semicondutores, os materiais são geralmente classificados de acordo com a tabela periódica do oitavo grupo e o sétimo período. Existem outras formas gráficas de registro da lei da periodicidade, mas não neste contexto. Para designar o cristal, escolha o primeiro dígito. Se um semicondutor for formado por dois elementos, os grupos serão listados sequencialmente.

Por exemplo, o telureto de cádmio, prontamente utilizado como emissor de fotões e como receptor de radiação óptica, pertence ao grupo de materiais AIIBVI.A seqüência corresponde à fórmula química. A este respeito, o telureto de cádmio parece o CdTe.É fácil rastrear que o elemento A está no segundo grupo e B está no sexto. Carboneto de silício( carborundum), com base no qual os efeitos de emissão de fótons foram demonstrados pela primeira vez, pertence ao grupo raro AIVBIV, e tornou-se o único representante.

Por propriedades, o minério mais difícil do planeta tornou-se um análogo de elementos simples: diamante, silício, germânio. Os dois últimos são amplamente utilizados na forma pura e dopada. As características dos semicondutores são completamente determinadas pelos estados de energia dos elétrons, a largura da banda proibida. Entrando em um cristal puro de uma impureza, os cientistas tentam receber novas qualidades. Por exemplo, quando dopagem germânio com arsênico, o material adquire condutividade do tipo n devido à presença de elétrons livres na região de não homogeneidade formada por impurezas. Assim, os semicondutores são considerados:

• Pelo número de geradores básicos:

1. Simples. Consistem em um único elemento do sistema periódico.
2. Complicado. Formado por dois( ou mais) elementos químicos.

• Pela fonte da aquisição das qualidades necessárias:

1. Clean. Sem impurezas.
2. ligado. Com a adição de outros elementos químicos na estrutura cristalina.

Os sinais listados acima são caracterizados por materiais semicondutores inorgânicos cristalinos. Entre eles, os compostos mais difundidos, além dos simples, receberam: AIIIBV, AIIBIVCV2( por exemplo, CdSnAs2, um análogo próximo do arseneto de índio).Este último grupo possui uma rede cristalina calcopirita, embora este material não esteja incluído nesta família. Substâncias complexas são criadas pela fusão das substâncias originais na proporção certa, muitas vezes formando condutividade eletrônica ou buracos sem a introdução de impurezas. Lembre-se de que o tamanho das transições quânticas em um material é de importância primária.

Separadamente de semicondutores binários, costuma-se classificar óxidos. Alguns dos materiais( cuprite) são encontrados na natureza. Os processos de crescimento atualmente não são bem compreendidos, mas o óxido de cobre( AIIBVI) é usado em engenharia. Os óxidos são mencionados separadamente devido à presença de materiais selecionados do grupo( por exemplo, La2CuO4) supercondutividade a temperaturas relativamente altas - 130 K. As estruturas cristalinas de um número de semicondutores são caracterizadas por camadas, pronunciadas propriedades em duas dimensões( filme).

Semicondutores inorgânicos não cristalinos

Ao mudar a tecnologia, semicondutores simples e complexos individuais podem ser feitos amorfos( vítreos).Então a estrutura cristalina do material não é visível. Todos os semicondutores do grupo têm condutividade do tipo n, demonstram uma resposta brilhante aos fótons, o que permite que eles sejam usados ​​como parte das células solares. Assim, a presença de níveis específicos sugere a possibilidade de criação e LEDs em uma base especificada.

Globalmente, os semicondutores amorfos são divididos em grupos:

• Os vidros de óxido são formados por fusão. O processo envolve óxidos de elementos com valência variável( transicional), óxidos da substância formadora( boro, fósforo), óxidos de modificadores( cálcio, chumbo, bário).Além disso, o elemento de transição está contido em pelo menos dois estados de valência, o que determina a presença de propriedades especiais.
• Chalcogenides - compostos de elementos do sexto grupo do sistema periódico( selênio, telúrio, enxofre) com metais. O nome dos materiais recebidos pela freqüente inclusão no minério. Muitas vezes usado em óptica, na década de 60 descreveu a possibilidade de usar para criar dispositivos de armazenamento( incluindo não volátil).As desvantagens incluem resistência química fraca e tendência à cristalização.
• Os semicondutores orgânicos são usados ​​para criar LEDs. Estrutura predominantemente polimérica. Pela primeira vez, o efeito da luminescência é demonstrado em cristais de acrca e acridina. Entre os materiais orgânicos, existem dois grupos:

1. Com um modelo baseado em transferência de carga.
2. Com um sistema de ligações duplas e triplas conjugadas desenvolvidas.

• Na rede cristalina de carboneto de silício, germânio, átomos de silício estão localizados nos cantos do tetraedro. A estrutura amorfa é caracterizada pela falta de ordenação de constituintes cúbicos individuais de uma substância. Iluminação do quarto

Organic semiconductors

Os semicondutores orgânicos são considerados cristais, polímeros ou substâncias amorfas. A natureza da origem estabelecida no título. O efeito da eletroluminescência baseada em semicondutores orgânicos foi descoberto em 1953 por Andre Bernanoz. Experimentos sobre o estudo da quimiluminescência levaram diretamente o cientista à descoberta da iluminação do acrihin e da acridina. A era dos LEDs orgânicos começou em 1987 graças ao Codec. Dr. Tang descobriu o brilho do filme de polímero Alq3( três-8-hidroxiquinolato de alumínio).O novo LED verde tinha qualidades únicas e ainda é usado em tecnologia.

Um tipo semelhante de estrutura cristalina dos elementos da tabela periódica exibe a propriedade da eletroluminescência. Características distintivas são consideradas de alta eficiência e baixo preço. Em 1989, o laboratório da Universidade de Cambridge aprendeu a produzir polímeros orgânicos. A descoberta de Richard Friend, Donal Bradley e Jeremy Barrow levou à criação em 1992 da Cambridge Display Technology( uma divisão da Sumitomo Chemical) com um faturamento de US $ 285 milhões para 2007.Laboratórios da empresa e hoje estão empenhados na busca de novos materiais poliméricos, o estudo de suas propriedades.

O primeiro display preto e branco com uma matriz passiva de LEDs orgânicos foi lançado pela Pioneer em 1996.A resolução da tela foi de apenas 256x64 pixels. No mesmo ano, o CDT apresenta seu próprio trabalho na área mencionada. Em 2000, graças à LG, surgiram os primeiros designs para dispositivos móveis. Na época de 2016, a Samsung investiu US $ 325 milhões em tecnologia em telas OLED flexíveis com uma duplicação simultânea da produção, enquanto a nova Mercedes será equipada com telas de 12,3 polegadas.

Hoje, os LEDs orgânicos já são usados ​​na luz de fundo da matriz. A LG desenvolveu e fabricou impressoras especiais capazes de imprimir para produzir painéis para fins de iluminação. Isso resolve a questão do preço dos LEDs orgânicos. A grande vantagem foi a capacidade de ajustar o brilho. Não muito longe está o dia em que as lâmpadas de diodo começam a funcionar à custa da matéria orgânica.

As vantagens das lâmpadas LED

Apesar da baixa eficiência dos LEDs, as lâmpadas baseadas neles possuem características tremendas. O consumo de energia, sendo as outras coisas iguais, é reduzido em uma ordem de grandeza. Isso permite que você recupere o custo dos dispositivos durante o ano, o fabricante geralmente dá uma garantia de 3 ou mais. No entanto, obtê-lo em produtos chineses vendidos sob várias marcas europeias não é fácil. O fabricante astuto nas instruções indica a necessidade de devolver produtos pelo vendedor, e este último nem sempre está pronto para ir para ele.

A principal coisa - o segmento hoje está crescendo. Lâmpada LED amanhã se tornará o padrão de fato para as necessidades de iluminação.