LED چیست؟

در ساده ترین عبارت ، دیود ساطع کننده نور (LED) یک دستگاه نیمه هادی است که هنگام عبور جریان الکتریکی از آن ، نور ساطع می کند. نور هنگامی تولید می شود که ذرات حامل جریان (معروف به الکترون و حفره) در داخل مواد نیمه هادی با هم ترکیب شوند.

از آنجا که نور در مواد نیمه رسانای جامد تولید می شود ، LED ها به عنوان دستگاههای حالت جامد توصیف می شوند. اصطلاح روشنایی حالت جامد ، که LED های ارگانیک (OLED) را نیز شامل می شود ، این فناوری نورپردازی را از سایر منابع که از رشته های گرم شده (لامپ های هالوژن رشته ای و تنگستن) یا تخلیه گاز (لامپ های فلورسنت) استفاده می کنند، متمایز می کند.

رنگ های متفاوت

در داخل مواد نیمه هادی LED ، الکترونها و حفره ها در نوارهای انرژی قرار دارند. جداسازی نوارها (یعنی باند بند) ، انرژی فوتون ها (ذرات نوری) که توسط LED ساطع می شوند را تعیین می کند.

انرژی فوتون طول موج نور ساطع شده و از این رو رنگ آن را تعیین می کند. مواد نیمه هادی مختلف با بندهای مختلف رنگ های متفاوتی از نور را تولید می کنند. طول موج (رنگ) دقیق را می توان با تغییر ترکیب ناحیه ساطع کننده نور یا فعال تنظیم کرد.

LED ها از مواد نیمه هادی مرکب تشکیل شده اند که از عناصر گروه III و گروه V جدول تناوبی تشکیل شده اند (اینها به عنوان مواد III-V شناخته می شوند). نمونه هایی از مواد III-V که معمولاً برای ساخت LED ها استفاده می شوند عبارتند از گالیم آرسنید (GaAs) و گالیم فسفید (GaP).

تا اواسط دهه 90 LED ها دارای محدوده رنگ محدودی بودند و به ویژه LED های آبی و سفید تجاری وجود نداشت. توسعه LED ها بر اساس سیستم مواد گالیم نیترید (GaN) پالت رنگ ها را تکمیل کرد و برنامه های کاربردی جدیدی را باز کرد.

مواد اصلی LED

مواد اصلی نیمه هادی مورد استفاده برای تولید LED ها عبارتند از:

نیترید گالیوم ایندیوم (InGaN): LED های آبی ، سبز و ماوراء بنفش با روشنایی بالا

آلومینیوم گالیم ایندیم فسفید (AlGaInP): LED های زرد ، نارنجی و قرمز با روشنایی بالا

آلومینیوم گالیم آرسنید (AlGaAs): LED های قرمز و مادون قرمز

گالیم فسفید (GaP): LED های زرد و سبز

دکتر برد