Принципы светодиодной продукции

Светодиод (Light Emitting Diode) — это твердотельное полупроводниковое устройство, которое может преобразовывать электрическую энергию в видимый свет. Он может напрямую преобразовывать электричество в свет. Сердцем светодиода является полупроводниковый чип, один конец которого прикреплен к кронштейну, один конец которого является отрицательным электродом, а другой конец подключен к положительному электроду источника питания, в результате чего весь чип инкапсулирован в эпоксидную смолу.

Полупроводниковый чип состоит из двух частей: одна — полупроводник P-типа, в котором доминируют дырки, а другая — полупроводник N-типа, в котором доминируют электроны. Но когда эти два полупроводника соединяются, между ними образуется P-N переход. Когда ток проходит по проводу и воздействует на чип, электроны выталкиваются в область P, где они рекомбинируют с дырками и излучают энергию в виде фотонов. Это принципсветодиодный светэмиссия. Длина волны света, также известная как цвет света, определяется материалом, из которого состоит PN-переход.

Светодиоды могут напрямую излучать красный, желтый, синий, зеленый, синий, оранжевый, фиолетовый и белый свет.

Первоначально светодиод использовался в качестве источника индикаторного света для приборов и счетчиков. Позже светодиоды различных цветов стали широко использоваться в светофорах и дисплеях большой площади, принося хорошие экономические и социальные выгоды. Если взять в качестве примера 12-дюймовый красный светофор, то в США в качестве источника света изначально использовалась лампа накаливания мощностью 140 Вт с длительным сроком службы и низкой визуальной эффективностью, производящая 2000 люмен белого света. После прохождения через красный фильтр потеря света составляет 90%, остается только 200 люмен красного света. В новой конструкции лампы Lumileds использует 18 красных светодиодных источников света, включая потери в цепи, которые потребляют в общей сложности 14 Вт электроэнергии и производят такой же световой эффект. Автомобильные сигнальные огни также являются важной областью применения светодиодных источников света.

Для общего освещения людям больше нужны источники белого света. Разработка светодиодов, излучающих белый свет, была успешной в 1998 году. Этот тип светодиодов изготавливается путем инкапсуляции чипов GaN и иттрий-алюминиевого граната (YAG). Чип GaN излучает синий свет（ λ. Флуоресцентный порошок YAG, содержащий Ce3+, полученный путем высокотемпературного спекания (p = 465 нм, Wd = 30 нм), излучает желтый свет после возбуждения этим синим светом с пиком 550 нм.светодиодный светм. Подложка светодиода синего света установлена ​​в чашеобразной полости отражателя, покрытой тонким слоем смолы, смешанной с YAG, толщиной около 200-500 нм. Синий свет, излучаемый подложкой светодиода, поглощается флуоресцентным порошком, а другая часть синего света смешивается с желтым светом, излучаемым флуоресцентным порошком, для получения белого света.

Для белых светодиодов InGaN/YAG путем изменения химического состава YAG-люминофора и регулирования толщины слоя люминофора можно получить различные цвета белого света с цветовой температурой 3500-10000К. Этот метод получения белого света с помощью синего светодиода широко используется благодаря простоте конструкции, низкой стоимости и высокой технологичности.