ຫຼັກ​ການ​ແສງ LED​

LED (ໄດໂອດປ່ອຍແສງ)ເປັນອຸປະກອນ semiconductor ຂອງລັດແຂງທີ່ສາມາດປ່ຽນພະລັງງານໄຟຟ້າເປັນແສງສະຫວ່າງທີ່ເບິ່ງເຫັນ. ມັນສາມາດປ່ຽນໄຟຟ້າໄປສູ່ແສງສະຫວ່າງໂດຍກົງ. ຫົວໃຈຂອງ LED ແມ່ນຊິບ semiconductor. ປາຍຫນຶ່ງຂອງຊິບແມ່ນຕິດກັບວົງເລັບ, ປາຍຫນຶ່ງແມ່ນ electrode ລົບ, ແລະປາຍອື່ນໆແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ກັບ electrode ບວກຂອງການສະຫນອງພະລັງງານ, ດັ່ງນັ້ນ chip ທັງຫມົດແມ່ນ encapsulated ໃນ epoxy resin.

wafer semiconductor ແມ່ນປະກອບດ້ວຍສອງພາກສ່ວນ. ພາກສ່ວນຫນຶ່ງແມ່ນ semiconductor ປະເພດ P, ໃນທີ່ holes dominate, ແລະອີກດ້ານຫນຶ່ງແມ່ນ semiconductor N-type, ບ່ອນທີ່ມີເອເລັກໂຕຣນິກຕົ້ນຕໍ. ແຕ່ເມື່ອທັງສອງ semiconductors ເຫຼົ່ານີ້ເຊື່ອມຕໍ່ກັນ, ເປັນຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ P-N ລະຫວ່າງພວກມັນ. ໃນເວລາທີ່ປະຈຸບັນປະຕິບັດກ່ຽວກັບ wafer ຜ່ານສາຍ, ເອເລັກໂຕຣນິກຈະຖືກ pushed ກັບພາກພື້ນ P, ບ່ອນທີ່ເອເລັກໂຕຣນິກຈະ recombine ກັບຮູ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນພະລັງງານຈະຖືກປ່ອຍອອກມາໃນຮູບແບບຂອງ photons. ນີ້ແມ່ນຫຼັກການຂອງແສງສະຫວ່າງ LED. ຄວາມຍາວຂອງແສງ, ນັ້ນແມ່ນ, ສີຂອງແສງແມ່ນຖືກກໍານົດໂດຍວັດສະດຸທີ່ປະກອບເປັນຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ P-N.

LED ສາມາດປ່ອຍແສງສີແດງ, ສີເຫຼືອງ, ສີຟ້າ, ສີຂຽວ, ສີຟ້າ, ສີສົ້ມ, ສີມ່ວງແລະສີຂາວໂດຍກົງ.

ໃນເບື້ອງຕົ້ນ, LEDs ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງຕົວຊີ້ວັດສໍາລັບເຄື່ອງມື. ຕໍ່ມາ, ໄຟ LED ຂອງສີແສງສະຫວ່າງຕ່າງໆໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນໄຟຈະລາຈອນແລະຫນ້າຈໍສະແດງຜົນຂະຫນາດໃຫຍ່, ຜະລິດຜົນປະໂຫຍດທາງດ້ານເສດຖະກິດແລະສັງຄົມທີ່ດີ. ເອົາໄຟແດງ 12 ນິ້ວເປັນຕົວຢ່າງ. ໃນປະເທດສະຫະລັດອາເມລິກາ, ໂຄມໄຟ incandescent 140-watt ທີ່ມີປະສິດທິພາບດ້ານສາຍຕາທີ່ມີອາຍຸຍືນ, ໃຊ້ເປັນແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງ, ເຊິ່ງຜະລິດແສງສະຫວ່າງສີຂາວ 2,000 lumen. ຫຼັງຈາກຜ່ານການກັ່ນຕອງສີແດງ, 90% ຂອງແສງສະຫວ່າງຈະສູນເສຍ, ເຮັດໃຫ້ພຽງແຕ່ 200 lumen ຂອງແສງສີແດງ. ໃນໂຄມໄຟທີ່ອອກແບບໃຫມ່, Lumileds ໃຊ້ 18 ແຫຼ່ງໄຟ LED ສີແດງ, ເຊິ່ງບໍລິໂພກພະລັງງານທັງຫມົດ 14 ວັດລວມທັງການສູນເສຍວົງຈອນເພື່ອຜະລິດຜົນກະທົບແສງສະຫວ່າງດຽວກັນ. ໄຟສັນຍານລົດຍົນຍັງເປັນພື້ນທີ່ທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງ LED.

ສໍາລັບການເຮັດໃຫ້ມີແສງທົ່ວໄປ, ປະຊາຊົນຕ້ອງການແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງສີຂາວ. ໃນປີ 1998, ໄຟ LED ທີ່ປ່ອຍແສງສີຂາວໄດ້ຖືກພັດທະນາຢ່າງສໍາເລັດຜົນ. ປະເພດຂອງ LED ນີ້ແມ່ນເຮັດໂດຍການຫຸ້ມຫໍ່ຊິບ GaN ແລະ yttrium ອາລູມິນຽມ garnet (YAG). ຊິບ GaN ປ່ອຍແສງສີຟ້າ (λp=465nm, Wd=30nm), ແລະ YAG phosphor ທີ່ປະກອບດ້ວຍ Ce3+ ທີ່ເຮັດໄດ້ໂດຍການເຜົາຕົວດ້ວຍອຸນຫະພູມສູງຈະປ່ອຍແສງສີເຫຼືອງອອກຫຼັງຈາກຕື່ນເຕັ້ນຈາກແສງສີຟ້າ, ມີມູນຄ່າສູງສຸດຂອງໂຄມໄຟ 550nLED m. ແຜ່ນຮອງໄຟ LED ສີຟ້າຖືກຕິດຕັ້ງຢູ່ໃນຊ່ອງສະທ້ອນທີ່ມີຮູບຊົງໂຖປັດສະວະແລະປົກຄຸມດ້ວຍຊັ້ນບາງໆຂອງຢາງປະສົມກັບ YAG, ປະມານ 200-500nm. ບາງສ່ວນຂອງແສງສະຫວ່າງສີຟ້າທີ່ປ່ອຍອອກມາໂດຍ substrate LED ໄດ້ຖືກດູດຊຶມໂດຍ phosphor, ແລະພາກສ່ວນອື່ນໆຂອງແສງສະຫວ່າງສີຟ້າແມ່ນປະສົມກັບແສງສະຫວ່າງສີເຫຼືອງທີ່ປ່ອຍອອກມາໂດຍ phosphor ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຮັບແສງສະຫວ່າງສີຂາວ.

ສໍາລັບ InGaN / YAG LEDs ສີຂາວ, ໂດຍການປ່ຽນອົງປະກອບທາງເຄມີຂອງ YAG phosphor ແລະປັບຄວາມຫນາຂອງຊັ້ນ phosphor, ແສງສະຫວ່າງສີຂາວຂອງສີຕ່າງໆທີ່ມີອຸນຫະພູມສີຂອງ 3500-10000K ສາມາດໄດ້ຮັບ. ວິທີການນີ້ໄດ້ຮັບແສງສະຫວ່າງສີຂາວຜ່ານ LED ສີຟ້າມີໂຄງສ້າງທີ່ງ່າຍດາຍ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາ, ແລະການເຕີບໃຫຍ່ທາງດ້ານເຕັກໂນໂລຢີສູງ, ສະນັ້ນມັນຖືກນໍາໃຊ້ຫຼາຍທີ່ສຸດ.