Світлий принцип світлодіода

Всеакумуляторне робоче світло, Портативне кемпінг СвітлоіБагатофункціональна фараВикористовуйте тип світлодіодної лампочки. Щоб зрозуміти принцип провідного діода, спочатку зрозуміти основні знання напівпровідників. Провідні властивості напівпровідникових матеріалів знаходяться між провідниками та ізоляторами. Його унікальні особливості: коли напівпровідник стимулюється зовнішнім світлом та тепловими умовами, його провідна здатність суттєво змінилася; Додавання невеликих кількостей домішок до чистого напівпровідника значно збільшує його здатність проводити електроенергію. Кремнію (SI) та германій (GE) - це найпоширеніші напівпровідники в сучасній електроніці, а їх зовнішні електрони - чотири. Коли атоми кремнію або германію утворюють кристал, сусідні атоми взаємодіють між собою, так що зовнішні електрони розподіляються двома атомами, що утворює структуру ковалентної зв'язку в кристалі, що є молекулярною структурою з невеликою здатністю обмеження. При кімнатній температурі (300 тис.) Термічне збудження змусить деяких зовнішніх електронів отримати достатню кількість енергії, щоб відірватися від ковалентного зв’язку і стане вільними електронами, цей процес називається внутрішнім збудженням. Після того, як електрон не пов'язаний, щоб стати вільним електроном, в вакансії залишається в ковалентній зв'язку вакансію. Ця вакансія називається отвором. Поява отвору - важлива особливість, яка відрізняє напівпровідник від провідника.

Коли до внутрішнього напівпровідника додається невелика кількість пентавалентних домішок, таких як фосфор, він матиме додатковий електрон після формування ковалентного зв’язку з іншими атомами напівпровідника. Цей додатковий електрон потребує лише дуже мала енергія, щоб позбутися зв’язку та стати вільним електроном. Цей тип напівпровідника для домішок називається електронним напівпровідником (напівпровідник N-типу). Однак, додавши невелику кількість тривалентних елементарних домішок (таких як борон тощо) до внутрішнього напівпровідника, оскільки він має лише три електрони у зовнішньому шарі, після утворення ковалентного зв’язку з навколишніми напівпровідниками, він створить вакансію в кристалі. Цей тип напівпровідника для домішок називається HOLE SEMICONDUCTOR (напівпровідник типу). Коли поєднуються напівпровідники N-типу та типу P, існує різниця в концентрації вільних електронів та отворів на їх перехресті. І електрони, і отвори розповсюджені до нижньої концентрації, залишаючи позаду заряджені, але нерухомі іони, які руйнують початковий електричний нейтралітет областей N-типу та P-типу. Ці нерухомі заряджені частинки часто називають космічними зарядами, і вони зосереджені поблизу інтерфейсу регіонів N і P, утворюючи дуже тонку область космічного заряду, яка відома як стик PN.

Коли напруга зміщення вперед застосовується до обох кінців переходу PN (позитивна напруга в одну сторону P-типу), отвори та вільні електрони рухаються навколо одного, створюючи внутрішнє електричне поле. Нещодавно введені отвори рекомбіну з вільними електронами, іноді вивільняючи зайву енергію у вигляді фотонів, що є світлом, яке ми бачимо, що випромінюють світлодіоди. Такий спектр відносно вузький, і оскільки кожен матеріал має різний проміжок смуги, довжини хвилі, що випромінюються, відрізняються, тому кольори світлодіодів визначаються основними матеріалами.