всеробоче світло, що перезаряджається, портативний кемпінговий ліхтарібагатофункціональний налобний ліхтарвикористовувати світлодіодні лампи.Щоб зрозуміти принцип роботи діодів, спочатку потрібно зрозуміти базові знання про напівпровідники.Провідні властивості напівпровідникових матеріалів знаходяться між провідниками та ізоляторами.Його унікальні особливості: коли напівпровідник стимулюється зовнішнім світлом і теплом, його провідна здатність значно змінюється;Додавання невеликих кількостей домішок до чистого напівпровідника значно підвищує його здатність проводити електричний струм.Кремній (Si) і германій (Ge) є найбільш часто використовуваними напівпровідниками в сучасній електроніці, а їх зовнішніх електронів чотири.Коли атоми кремнію або германію утворюють кристал, сусідні атоми взаємодіють один з одним, так що зовнішні електрони стають спільними для двох атомів, що утворює структуру ковалентного зв’язку в кристалі, яка є молекулярною структурою з невеликою здатністю обмеження.При кімнатній температурі (300 К) теплове збудження змусить деякі зовнішні електрони отримати достатньо енергії, щоб відірватися від ковалентного зв’язку та стати вільними електронами, цей процес називається власним збудженням.Після того, як електрон роз’єднується і стає вільним, у ковалентному зв’язку залишається вакансія.Ця вакансія називається отвором.Поява отвору є важливою ознакою, яка відрізняє напівпровідник від провідника.
Коли до власного напівпровідника додається невелика кількість п’ятивалентної домішки, наприклад фосфору, він матиме додатковий електрон після утворення ковалентного зв’язку з іншими атомами напівпровідника.Цьому додатковому електрону потрібна лише дуже мала енергія, щоб позбутися зв’язку та стати вільним електроном.Цей вид домішкового напівпровідника називається електронним напівпровідником (напівпровідник N-типу).Однак додавання невеликої кількості тривалентних елементних домішок (таких як бор тощо) до власного напівпровідника, оскільки він має лише три електрони у зовнішньому шарі, після утворення ковалентного зв’язку з навколишніми атомами напівпровідника створить вакансію в кристалі.Цей вид домішкового напівпровідника називається дірковим напівпровідником (напівпровідник Р-типу).При поєднанні напівпровідників N-типу та P-типу існує різниця в концентрації вільних електронів і дірок на їх з’єднанні.І електрони, і дірки дифундують до нижчої концентрації, залишаючи заряджені, але нерухомі іони, які руйнують початкову електричну нейтральність областей N-типу та P-типу.Ці нерухомі заряджені частинки часто називають просторовими зарядами, і вони зосереджені поблизу межі розділу областей N і P, утворюючи дуже тонку область просторового заряду, яка відома як PN-перехід.
Коли напруга прямого зміщення прикладається до обох кінців PN-переходу (позитивна напруга до одного боку P-типу), дірки та вільні електрони рухаються навколо один одного, створюючи внутрішнє електричне поле.Потім нововведені дірки рекомбінуються з вільними електронами, іноді вивільняючи надлишкову енергію у формі фотонів, які є світлом, яке ми бачимо від світлодіодів.Такий спектр є відносно вузьким, і оскільки кожен матеріал має різну ширину забороненої зони, довжини хвилі випромінюваних фотонів різні, тому кольори світлодіодів визначаються основними матеріалами, що використовуються.
Час публікації: 12 травня 2023 р