Is e diode sònraichte a th’ ann an diode sgaoil-solais. Coltach ri diodes àbhaisteach, tha diodes sgaoil-solais air an dèanamh suas de chips semiconductor. Tha na stuthan semiconductor seo air an ro-chur a-steach no air an dopadh gus structaran p agus n a thoirt gu buil.
Coltach ri diodes eile, faodaidh an sruth anns an diode solas-solais sruthadh gu furasta bhon phòla p (anod) chun phòla n (catod), ach chan ann an taobh eile. Dà neach-giùlan eadar-dhealaichte: bidh tuill agus dealanan a’ sruthadh bho na dealanan gu na structaran p agus n fo bholtaids eadar-dhealaichte. Nuair a bhios tuill agus dealanan a 'coinneachadh agus a' tighinn còmhla, bidh na dealanan a 'tuiteam gu ìre lùtha nas ìsle agus a' leigeil a-mach lùth ann an cruth photons (is e photons a chanas sinn gu tric ri solas).
Tha tonn-tonn (dath) an t-solais a bhios e a’ sgaoileadh air a dhearbhadh le lùth bandgap nan stuthan leth-chonnsair a tha a’ dèanamh suas na structaran p agus n.
Leis gur e stuthan bann-leathann neo-dhìreach a th’ ann an silicon agus germanium, aig teòthachd an t-seòmair, tha ath-mheasgachadh dealanan agus tuill anns na stuthan sin na ghluasad neo-radaigeach. Chan eil a leithid de ghluasadan a 'leigeil a-mach photons, ach bidh iad a' tionndadh lùth gu lùth teas. Mar sin, chan urrainn dha diodes silicon agus germanium solas a chuir a-mach (cuiridh iad a-mach solas aig teòthachd sònraichte gu math ìosal, a dh’ fheumar a lorg aig ceàrn sònraichte, agus chan eil soilleireachd an t-solais follaiseach).
Tha na stuthan a thathas a’ cleachdadh ann an diodes sgaoil-solais uile nan stuthan bann-leathann dìreach, agus mar sin tha an lùth air a leigeil ma sgaoil ann an cruth photons. Tha na cumhachdan còmhlain toirmisgte seo a’ freagairt ris an lùth solais anns na bannan faisg air fo-dhearg, faicsinneach no faisg air ultraviolet.
Tha am modail seo coltach ri LED a bhios a’ sgaoileadh solas anns a’ phàirt infridhearg den speactram electromagnetic.
Anns na h-ìrean tràtha de leasachadh, cha b’ urrainn diodes sgaoil-solais a’ cleachdadh gallium arsenide (GaAs) ach solas infridhearg no dearg a leigeil a-mach. Le adhartas ann an saidheans stuthan, faodaidh diodes sgaoileas solais ùr-leasaichte tonnan aotrom a chuir a-mach le triceadan nas àirde agus nas àirde. An-diugh, faodar diodes solas-solais de dhiofar dhathan a dhèanamh.
Mar as trice bidh diodes air an togail air substrate seòrsa N, le còmhdach de semiconductor seòrsa P air a thasgadh air an uachdar aige agus air a cheangal ri chèile le dealanan. Chan eil fo-stratan seòrsa P cho cumanta, ach tha iad air an cleachdadh cuideachd. Bidh mòran deochan malairteach a bhios a’ sgaoileadh solais, gu sònraichte GaN/InGaN, cuideachd a’ cleachdadh fo-stratan sapphire.
Tha clàran-amais fìor àrd aig a’ mhòr-chuid de stuthan a thathas a’ cleachdadh airson LEDan a dhèanamh. Tha seo a’ ciallachadh gu bheil a’ mhòr-chuid de na tonnan solais air an nochdadh air ais dhan stuth aig an eadar-aghaidh leis an èadhar. Mar sin, tha toirt a-mach tonn aotrom na chuspair cudromach airson LEDs, agus tha tòrr rannsachaidh is leasachaidh ag amas air a’ chuspair seo.
Is e am prìomh eadar-dhealachadh eadar LEDs (diodan sgaoilidhean solais) agus diodes àbhaisteach na stuthan agus an structar aca, a tha a’ leantainn gu eadar-dhealachaidhean mòra ann an èifeachdas ann a bhith ag atharrachadh lùth dealain gu lùth solais. Seo cuid de na prìomh phuingean a mhìnicheas carson as urrainn do LEDs solas a chuir a-mach agus nach urrainn diodes àbhaisteach:
Stuthan eadar-dhealaichte:Bidh LEDan a’ cleachdadh stuthan leth-chonnsair III-V leithid gallium arsenide (GaAs), gallium phosphide (GaP), gallium nitride (GaN), msaa. Bidh diodes àbhaisteach mar as trice a’ cleachdadh silicon no germanium, aig a bheil bann-leathann neo-dhìreach, agus tha an leum dealanach gu ìre mhòr a’ tachairt ann an cruth sgaoileadh lùth teas, seach solas.
Structar eadar-dhealaichte:Tha structar LEDan air a dhealbhadh gus gineadh solais agus sgaoilidhean as fheàrr a dhèanamh. Mar as trice bidh LEDan a’ cur dopants sònraichte agus structaran còmhdach aig a’ chrois-rathaid pn gus gineadh agus leigeil ma sgaoil photons adhartachadh. Tha diodes àbhaisteach air an dealbhadh gus gnìomh ceartachaidh sruth a bharrachadh agus chan eil iad a’ cuimseachadh air gineadh solais.
Bandgap lùtha:Tha lùth bann-leathann mòr aig stuth an LED, a tha a’ ciallachadh gu bheil an lùth a thèid a leigeil ma sgaoil leis na dealanan rè an eadar-ghluasaid àrd gu leòr airson nochdadh ann an cruth solais. Tha lùth bandgap stuthan deochan àbhaisteach beag, agus tha na dealanan air an leigeil ma sgaoil sa mhòr-chuid ann an cruth teas nuair a bhios iad ag atharrachadh.
Uidheam luminescence:Nuair a tha snaim pn an LED fo chlaonadh air adhart, bidh dealanan a’ gluasad bhon roinn n gu roinn p, a’ tighinn còmhla ri tuill, agus a’ leigeil ma sgaoil lùth ann an cruth photons gus solas a ghineadh. Ann an diodes àbhaisteach, tha ath-thionndadh eleactronan agus tuill sa mhòr-chuid ann an cruth ath-mheasgachadh neo-radiative, is e sin, tha an lùth air a leigeil ma sgaoil ann an cruth teas.
Leigidh na h-eadar-dhealachaidhean sin le LEDs solas a chuir a-mach nuair a bhios iad ag obair, fhad ‘s nach urrainn diodes àbhaisteach.
Tha an artaigil seo a’ tighinn bhon eadar-lìn agus is ann leis an ùghdar tùsail a tha an dlighe-sgrìobhaidh
Ùine puist: Lùnastal-01-2024