O principio luminoso de LED

Todoa luz de traballo recargable, Luz de acampada portátileFarido multifuncionalUse o tipo de lámpada LED. Para comprender o principio de Diode LED, primeiro para comprender o coñecemento básico dos semiconductores. As propiedades condutivas dos materiais de semiconductor están entre condutores e illantes. As súas características únicas son: cando o semiconductor é estimulado por condicións de luz e calor externas, a súa capacidade condutora cambiará significativamente; Engadir pequenas cantidades de impurezas a un semiconductor puro aumenta significativamente a súa capacidade para realizar electricidade. O silicio (SI) e o xermanio (GE) son os semicondutores máis empregados na electrónica moderna e os seus electróns exteriores son catro. Cando os átomos de silicio ou xermanio forman un cristal, os átomos veciños interactúan entre si, de xeito que os electróns exteriores se comparten polos dous átomos, o que forma a estrutura de enlace covalente no cristal, que é unha estrutura molecular con pouca capacidade de restrición. A temperatura ambiente (300k), a excitación térmica fará que algúns electróns exteriores obteñan enerxía suficiente para romper do enlace covalente e converterse en electróns libres, este proceso chámase excitación intrínseca. Despois de que o electrón non estea ligado para converterse nun electrón libre, déixase unha vacante no enlace covalente. Esta vacante chámase burato. A aparencia dun burato é unha característica importante que distingue a un semiconductor dun condutor.

Cando se engade unha pequena cantidade de impureza pentavalente como o fósforo ao semiconductor intrínseco, terá un electrón adicional despois de formar un enlace covalente con outros átomos de semicondutores. Este electrón extra só precisa de enerxía moi pequena para desfacerse do enlace e converterse nun electrón libre. Este tipo de semiconductor de impureza chámase semiconductor electrónico (semiconductor tipo N). Non obstante, engadindo unha pequena cantidade de impurezas elementais trivalentes (como o boro, etc.) ao semiconductor intrínseco, porque só ten tres electróns na capa externa, despois de formar un enlace covalente cos átomos de semicondutores circundantes, creará unha vacante no cristal. Este tipo de semiconductor de impureza chámase semiconductor de buraco (semiconductor tipo P). Cando se combinan semicondutores tipo N e tipo P, hai unha diferenza na concentración de electróns libres e buracos na súa unión. Tanto os electróns como os buracos difúndense cara á menor concentración, deixando atrás ións cargados pero inmóbiles que destrúen a neutralidade eléctrica orixinal das rexións tipo N e tipo P. Estas partículas cargadas inmóbiles chámanse cargas espaciais e concéntranse preto da interface das rexións N e P para formar unha rexión moi fina de carga espacial, que se coñece como unión PN.

Cando se aplica unha tensión de sesgo cara a ambos os extremos da unión PN (tensión positiva a un lado do tipo P), os buracos e os electróns libres móvense uns dos outros, creando un campo eléctrico interno. Os buracos recén inxectados recombínanse cos electróns libres, ás veces liberando o exceso de enerxía en forma de fotóns, que é a luz que vemos emitida polos LEDs. Tal espectro é relativamente estreito e, dado que cada material ten unha brecha de banda diferente, as lonxitudes de onda dos fotóns emitidos son diferentes, polo que as cores dos LED están determinadas polos materiais básicos empregados.