Diódové svietidlo

LED dióda je nesprávny a zjednodušený názov používaný hlavne v každodennom živote na označenie elektrických polovodičových svetelných zariadení.Princíp činnosti je založený na fenoméne elektroluminiscencie polovodičov.

Semiconduktorové zariadenia ako svetelné zdroje

Po oboznámení sa s inými informáciami na mieste už vieme, že vrchol vývoja LED padol na vynález rubínového laseru. Potom studená vojna odhalila semená miestnych konfliktov a dnes sú záujmy štátov často proti sebe. Vysvetliť: myšlienka vytvárania laserovej zbrane bola predtým rozšírená, ale množstvo ťažkostí neumožnilo efektívne pracovať so žiarením: laser

1. Ruby, rovnako ako plynový laser, vyžaduje intenzívne chladenie. Nie je možné inštalovať tieto jednotky do leteckej alebo kozmickej lode: ťažké, objemné a vyžadujú si veľa energie na prácu. V texte sa už uvažovalo o argumentoch na toto skóre akademika Ioffeho. Ten bol toho názoru, že termočlánky sú v tomto kontexte sľubné.
   

   Akademik Ioffe

2. Radiačná energia, koncentrovaná v úzkom rozmedzí, sa rýchlo rozpadá v atmosfére. Aj v oknách transparentnosti je použitie takýchto technológií nerentabilné.Avšak lasery sa aktívne používali v satelitnej komunikácii. Nájdu sa zdroje, ktoré tvrdia, že sa stala bežnou pre armádu od začiatku 70. rokov 20. storočia. Samozrejme, príkladom amerických ozbrojených síl.
   instagram viewer
3. Výkon polovodičových laserov nebol príliš veľký.A to nielen z dôvodu nízkej efektívnosti( sotva dosiahlo 1% pre prvé zariadenia).Teraz existujú pokročilé produkty, ktoré konvertujú polovicu energie na fotóny. Technologický faktor praktickej neuskutočniteľnosti vytvorenia veľkého priestoru pre spojenie pn nadobúda platnosť.

Je výhodné použiť vyžarovanie optických a priľahlých rozsahov pre potreby prenosu informácií - to sú dnes najlepšie frekvencie. Vzhľadom na malú vlnovú dĺžku( podľa Kotelnikovovej vety) je možné položiť veľké množstvo dát na krátku plochu.Čo znamená zvýšenie prenosovej rýchlosti. V súčasnosti väčšina počítačových sietí s vysokou kvalitou pracuje v optickom rozmedzí, pričom používa metódy podobné tým, ktoré sa používajú v LED lampách.

História vytvárania zariadení je načrtnutá v predchádzajúcej časti, pozrite sa na vývoj technológie. Je známe, že v šesťdesiatych rokoch sa LED diódy aktívne rozvíjali, ale zaznamenali sa viaceré problémy. Napríklad účinnosť modrého žiarenia sa ukázala byť taká malá, že nebolo zmysluplné uplatňovať technológiu v praxi. Pri štúdiách vlastností nových materiálov a ich výroby sa vyskytli ťažkosti. Elektroluminiscencia prebieha v troch etapách:

1. Budenie dvojic dopravníkov obidvoch znakov v dôsledku aplikovaného napätia.
2. Tepelná úprava nosičov, vyrovnanie energie pre danú teplotu.
3. Rekombinácia s emisiami fotónov vonku.

LED Chemické zloženie

Crystal Anorganic Semiconductors Z angličtiny skratka LED znamená diódu vyžarujúcu svetlo. Preklad do ruštiny je príliš komplikovaný, ako hovorí profesor Polytechnického inštitútu v Troy Schubert, a preto sa uplatňuje zjednodušenie - LED.Aby sme mali predstavu o princípoch pn-štruktúry, je potrebné sa naučiť základné veci. Vo fyzike polovodičov sa materiály zvyčajne klasifikujú podľa periodickej tabuľky z ôsmej skupiny a siedmeho obdobia. Existujú aj iné grafické formy zaznamenávania zákona o periodicite, ale nie v tomto kontexte. Ak chcete označiť kryštál, vyberte prvú číslicu. Ak je polovodič vytvorený dvomi prvkami, skupiny sú uvedené postupne.

Napríklad telurid kadmia, ktorý sa ľahko používa ako fotónový žiarič a ako prijímač optického žiarenia, patrí do skupiny materiálov AIIBVI.Sekvencia zodpovedá chemickému vzorcu. V tomto ohľade kadmiový telurrid vyzerá ako CdTe. Je ľahké vysledovať, že prvok A je v druhej skupine a B je v šiestej. Karbid kremíka( karborundum), na základe ktorého boli prvýkrát demonštrované účinky emisií fotónov, patrí do vzácnej skupiny AIVBIV a stal sa jediným zástupcom.

Podľa vlastností sa najťažšia ruda na planéte stala analógom jednoduchých prvkov: diamant, kremík, germánium. Posledné dva sú široko používané v čistej a dopovanej forme. Vlastnosti polovodičov sú úplne determinované energetickými stavmi elektrónov, šírkou zakázaného pásma. Vstupujúc do čistého kryštálu nečistoty sa vedci pokúšajú získať nové kvality. Napríklad pri dopingu germanium s arzénom získa materiál n-vodivosť vďaka prítomnosti voľných elektrónov v oblasti nehomogenity tvorenej nečistotami. Takže sú považované za polovodiče:

• Podľa počtu základných generátorov:

1. Jednoduché.Skladá sa z jedného prvku pravidelného systému.
2. zložité.Tvorí ho dva( alebo viac) chemické prvky.

• Podľa zdroja získania potrebných vlastností:

1. Clean.Žiadne nečistoty.
2. Zliatina. Pridaním ďalších chemických prvkov v kryštálovej mriežke.

Znaky uvedené vyššie sú charakterizované kryštalickými anorganickými polovodičovými materiálmi. Medzi nimi najviac rozšírené okrem jednoduchých zlúčenín boli: AIIIBV, AIIBIVCV2( napríklad CdSnAs2, blízky analóg arzenidu indium).Posledná uvedená skupina má chalcopyrite krištáľovú mriežku, aj keď tento materiál nie je zahrnutý v tejto rodine. Komplexné látky sú tvorené fúziou pôvodných látok v správnom pomere, často vytvárajúc elektronickú vodivosť alebo vodivosť otvorov bez zavádzania nečistôt. Pripomeňme si, že veľkosť kvantových prechodov v materiáli má prvoradý význam.

Oddelene od binárnych polovodičov je zvykom klasifikovať oxidy. Niektoré z materiálov( cuprite) sa nachádzajú v prírode. Rastové procesy nie sú v súčasnosti dobre známe, ale oxid meďnatý( AIIBVI) sa používa v strojárstve. Oxidy sa uvádzajú oddelene kvôli prítomnosti vybraných materiálov v skupine( napríklad La2CuO4) supravodivosti pri relatívne vysokých teplotách - 130 K. Kryštalické štruktúry mnohých polovodičov sú charakterizované vrstvením, výraznými vlastnosťami v dvoch rozmeroch( film).

Nekryštalické anorganické polovodiče

Zmena technológie umožňuje jednoduché a komplexné polovodiče byť amorfné( sklovité).Potom nie je kryštalická štruktúra materiálu viditeľná.Všetky polovodiče skupiny majú vodivosť n-typu, demonštrujú jasnú odozvu na fotóny, čo im umožňuje použiť ako súčasť solárnych článkov. Takže prítomnosť špecifických úrovní naznačuje možnosť vytvorenia a LED na určenom základe.

Globálne sú amorfné polovodiče rozdelené do skupín: Oxidové sklá

• sú tvorené fúziou. Proces zahŕňa oxidy prvkov s premenlivou valenciou( prechodné), oxidy formujúcej látky( bór, fosfor), oxidy modifikátorov( vápnik, olovo, bárium).Navyše prechodový prvok je obsiahnutý aspoň v dvoch valenčných stavoch, ktoré určujú prítomnosť špeciálnych vlastností.
• Chalkogenidy - zlúčeniny prvkov šiestej skupiny periodického systému( selén, telúr, síra) s kovmi. Názov materiálov prijatých na časté zaradenie do rudy.Často používané v optike, v šesťdesiatych rokoch popísala možnosť použitia na vytvorenie pamäťových zariadení( vrátane netradičných).Nevýhody zahŕňajú slabú chemickú odolnosť a sklon ku kryštalizácii.
• Organické polovodiče sa používajú na vytváranie LED diód. Prevažne polymérová štruktúra. Po prvýkrát je účinok luminiscencie preukázaný na kryštáloch acryky a akridínu. Medzi organickými materiálmi existujú dve skupiny:

1. S modelom založeným na prenose poplatkov.
2. So systémom vyvinutých konjugovaných dvojitých a trojitých väzieb.

• V kryštalickej mriežke karbidu kremíka sa v rohoch štvorstenónu nachádzajú germániové atómy kremíka. Amorfná štruktúra je charakterizovaná nedostatkom usporiadania jednotlivých kubických zložiek látky.

Organické polovodiče

Organické polovodiče sú považované za kryštály, polyméry alebo amorfné látky. Povaha pôvodu stanovená v názve.Účinok elektroluminiscencie založenej na organických polovodičoch objavil v roku 1953 Andre Bernanoz. Pokusy o štúdium chemiluminiscencie vedú vedcu k objaveniu osvetlenia akrihínu a akridínu. Era organických LED začala v roku 1987 vďaka kodeku. Dr. Tang objavil žiarenie polymérneho filmu Alq3( tri-8-hydroxychinolátový hliník).Nová zelená LED mala jedinečné vlastnosti a stále sa používa v technológii.

Podobne kryštalické štruktúry prvkov periodickej tabuľky vykazujú vlastnosť elektroluminiscencie. Výrazné charakteristiky sa považujú za vysokú účinnosť a nízku cenu. V roku 1989 laboratórium na univerzite v Cambridge sa naučilo vyrábať organické polyméry. Objav Richard Friend, Donal Bradley a Jeremy Barrow viedli k vytvoreniu spoločnosti Cambridge Display Technology( divízie spoločnosti Sumitomo Chemical) v roku 1992 s obratom 285 miliónov USD za rok 2007.Laboratóriá podniku a dnes sa zaoberajú vyhľadávaním nových polymérnych materiálov, štúdiom ich vlastností.

Prvý čiernobiely displej s pasívnym zoskupením organických LED diód bol vydaný spoločnosťou Pioneer v roku 1996.Rozlíšenie obrazovky bolo len 256x64 pixelov. V tom istom roku CDT prezentuje svoju vlastnú prácu v uvedenej oblasti. V roku 2000 sa vďaka spoločnosti LG objavili prvé návrhy mobilných zariadení.V roku 2016 spoločnosť Samsung investovala 325 miliónov USD do technológie na flexibilných displejoch OLED so súčasným zdvojnásobením výkonu, zatiaľ čo nový Mercedes bude vybavený 12,3-palcovými obrazovkami.

Dnes sú organické LED diódy už použité v podsvietení matice. Spoločnosť LG vyvinula a vyrobila špeciálne tlačiarne schopné tlačiť na výrobu panelov na svetelné účely. Tým sa rieši otázka ceny organických LED diód. Veľkou výhodou bola schopnosť prispôsobiť jas. Neďaleko je deň, kedy začnú fungovať diódy na úkor organických látok.

Výhody LED žiaroviek

Napriek nízkej účinnosti LED svietidlá na nich majú obrovské vlastnosti. Spotreba energie, ktorá je rovnaká, sa znižuje o rád. To vám umožní získať späť náklady na zariadenia v priebehu roka, výrobca zvyčajne poskytuje záruku 3 alebo viac. Získanie na čínskych výrobkoch predávaných pod rôznymi európskymi značkami však nie je jednoduché.Výrobca mazania v pokynoch naznačuje potrebu vrátiť výrobky predávajúcim a ten nie je vždy pripravený na to.

Hlavná vec - segment je dnes na vzostupe. LED lampa zajtra sa stane de facto štandardom pre potreby osvetlenia.