Light-emitting diode mangrupakeun dioda husus. Sapertos dioda biasa, dioda pemancar cahaya diwangun ku chip semikonduktor. Bahan semikonduktor ieu tos ditanam atanapi didoping pikeun ngahasilkeun struktur p sareng n.
Sapertos dioda sanés, arus dina dioda pemancar cahaya tiasa kalayan gampang ngalir ti kutub p (anoda) ka kutub n (katoda), tapi henteu dina arah anu sabalikna. Dua operator béda: liang jeung éléktron ngalir ti éléktroda ka p jeung n struktur dina tegangan éléktroda béda. Nalika liang jeung éléktron papanggih jeung recombine, éléktron turun ka tingkat énergi handap sarta ngaleupaskeun énergi dina bentuk foton (foton nu urang mindeng disebut cahaya).
Panjang gelombang (warna) cahaya anu dipancarkeun ditangtukeun ku énergi celah pita tina bahan semikonduktor anu ngawangun struktur p sareng n.
Kusabab silikon sareng germanium mangrupikeun bahan pita pita teu langsung, dina suhu kamar, rekombinasi éléktron sareng liang dina bahan ieu mangrupikeun transisi non-radiatif. Transisi sapertos kitu henteu ngaluarkeun foton, tapi ngarobih énergi janten énergi panas. Ku alatan éta, dioda silikon jeung germanium teu bisa emit lampu (aranjeunna bakal emit lampu dina hawa husus pisan low, nu kudu dideteksi dina sudut husus, sarta kacaangan lampu teu atra).
Bahan-bahan anu dianggo dina dioda pemancar cahaya sadayana bahan gap pita langsung, ku kituna énergi dileupaskeun dina bentuk foton. Énergi pita terlarang ieu pakait sareng énergi cahaya dina pita infra-beureum, katingali, atanapi caket-ultraviolét.
Modél ieu simulates hiji LED nu emits lampu dina bagian infra red spéktrum éléktromagnétik.
Dina tahap awal pangwangunan, dioda pemancar cahaya anu ngagunakeun gallium arsenide (GaAs) ngan bisa ngaluarkeun cahaya infra red atawa beureum. Kalayan kamajuan élmu bahan, dioda pemancar cahaya anu nembé dikembangkeun tiasa ngaluarkeun gelombang cahaya kalayan frékuénsi anu langkung luhur sareng langkung luhur. Kiwari, dioda pemancar cahaya tina sababaraha warna tiasa dilakukeun.
Dioda biasana diwangun dina substrat tipe-N, kalayan lapisan semikonduktor tipe-P disimpen dina beungeut cai sarta disambungkeun babarengan jeung éléktroda. substrat P-tipe kirang umum, tapi ogé dipaké. Seueur dioda pemancar cahaya komérsial, khususna GaN/InGaN, ogé ngagunakeun substrat safir.
Kaseueuran bahan anu dianggo pikeun ngadamel LED gaduh indéks réfraktif anu luhur pisan. Ieu ngandung harti yén lolobana gelombang cahaya anu reflected deui kana bahan dina panganteur jeung hawa. Ku alatan éta, ékstraksi gelombang lampu mangrupa topik penting pikeun LEDs, sarta loba panalungtikan sarta pamekaran museurkeun kana topik ieu.
Beda utama antara LEDs (light emitting diodes) sareng dioda biasa nyaéta bahan sareng strukturna, anu nyababkeun béda anu signifikan dina efisiensina dina ngarobih énergi listrik janten énergi cahaya. Ieu sababaraha titik konci pikeun ngajelaskeun naha LED tiasa ngaluarkeun cahaya sareng dioda biasa henteu tiasa:
bahan béda:LEDs ngagunakeun bahan semikonduktor III-V kayaning gallium arsenide (GaAs), gallium phosphide (GaP), gallium nitride (GaN), jsb bahan ieu boga bandgap langsung, sahingga éléktron pikeun langsung luncat sarta ngaleupaskeun foton (cahaya). Dioda biasa biasana ngagunakeun silikon atawa germanium, nu boga celah pita teu langsung, sarta luncat éléktron utamana lumangsung dina bentuk pelepasan énergi panas, tinimbang cahaya.
Struktur béda:Struktur LEDs dirancang pikeun ngaoptimalkeun generasi cahaya sareng émisi. LEDs biasana nambahkeun dopants husus sarta struktur lapisan dina simpang pn pikeun ngamajukeun generasi jeung sékrési foton. Dioda biasa dirancang pikeun ngaoptimalkeun fungsi rectification arus jeung teu fokus kana generasi cahaya.
Énergi bandgap:Bahan tina LED ngabogaan énergi bandgap badag, nu hartina énergi dileupaskeun ku éléktron dina mangsa transisi cukup luhur pikeun muncul dina bentuk cahaya. Énergi bandgap bahan dioda biasa leutik, sareng éléktron utamana dileupaskeun dina bentuk panas nalika transisi.
Mékanisme Luminescence:Nalika simpang pn tina LED dina bias maju, éléktron pindah ti wewengkon n ka wewengkon p, recombine kalawan liang, sarta ngaleupaskeun énergi dina bentuk foton pikeun ngahasilkeun cahaya. Dina dioda biasa, rekombinasi éléktron jeung liang utamana dina bentuk rekombinasi non-radiative, nyaeta, énergi dileupaskeun dina bentuk panas.
Bedana ieu ngamungkinkeun LEDs emit lampu nalika digawé, bari diodes biasa teu bisa.
Tulisan ieu asalna tina Internét sareng hak ciptana milik pangarang asli
waktos pos: Aug-01-2024