Lámpara de diodo

Una lámpara de diodo es un nombre incorrecto y simplificado que se usa principalmente en la vida cotidiana para denotar dispositivos de iluminación de semiconductores eléctricos. El principio de funcionamiento se basa en el fenómeno de la electroluminiscencia de los semiconductores.

Dispositivos semiconductores como fuentes de luz.

Habiéndose familiarizado con otra información en el sitio ya sabemos que el pico del desarrollo de los LED recayó en la invención del láser rubí.Luego, la Guerra Fría reveló las semillas de los conflictos locales, y hoy los intereses de los estados a menudo van en contra de los demás. Expliquemos: la idea de crear un arma láser prevaleció antes, pero varias dificultades no permitieron trabajar de manera efectiva con la radiación: el láser

1. Ruby, así como el gas, requieren un enfriamiento intensivo. No es posible instalar tales unidades en aviones o naves espaciales: pesadas, voluminosas y requieren mucha energía para funcionar. El texto ya ha considerado los argumentos en esta puntuación de Académico Ioffe. Este último opinaba que los termopares son prometedores en este contexto.
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   Académico Ioffe

2. El poder de radiación, concentrado en un rango estrecho, decae rápidamente en la atmósfera. Incluso en las ventanas de la transparencia, el uso de tales tecnologías no es rentable. Sin embargo, los láseres fueron utilizados activamente en las comunicaciones por satélite. Se encontrarán fuentes que afirman que se ha convertido en un lugar común para los militares desde principios de los años 70 del siglo XX.Por supuesto, por el ejemplo de las fuerzas armadas americanas.
3. El poder de los láseres semiconductores no era demasiado grande. Y no solo por motivos de baja eficiencia( apenas alcanzó el 1% para los primeros dispositivos).Ahora hay productos avanzados que convierten la mitad de la energía en fotones. El factor tecnológico de la impracticabilidad práctica de crear una gran área de unión pn entra en vigor.

Es ventajoso utilizar la radiación de los rangos ópticos y adyacentes para las necesidades de transmisión de información: estas son las mejores frecuencias en la actualidad. Debido a la pequeña longitud de onda( según el teorema de Kotelnikov), es posible colocar una gran cantidad de datos en un área corta.¿Qué hace el aumento en la tasa de transmisión. Hoy en día, la mayoría de las redes de computadoras de alta calidad operan en el rango óptico, utilizando métodos similares a los observados en las lámparas LED.

La historia de la creación de dispositivos se describe en la sección mencionada anteriormente, analizaremos el desarrollo de la tecnología. Se sabe que en la década de 1960, los LED se desarrollaron activamente, pero se observaron varias dificultades. Por ejemplo, la eficiencia de la radiación azul resultó ser tan pequeña que no tenía sentido aplicar la tecnología en la práctica. Hubo dificultades para estudiar las propiedades de los nuevos materiales, su fabricación. La electroluminiscencia se realiza en tres etapas:

1. Excitación de pares de portadoras de ambos signos debido al voltaje aplicado.
2. Termalización de portadores, ecualización de energía para una temperatura dada.
3. Recombinación con emisión de fotones en el exterior.

Composición química de LED

Crystal Inorganic Semiconductors Del inglés, la abreviatura LED significa diodo emisor de luz. La traducción al ruso es demasiado complicada, como habla directamente el profesor del Instituto Politécnico de Troy Schubert, y por lo tanto se aplica la simplificación: el LED.Para tener una idea sobre los principios de la estructura pn, es necesario aprender cosas básicas. En la física de semiconductores, los materiales generalmente se clasifican de acuerdo con la tabla periódica del octavo grupo y el séptimo período. Existen otras formas gráficas de registrar la ley de periodicidad, pero no en este contexto. Para designar el cristal elija el primer dígito. Si un semiconductor está formado por dos elementos, los grupos se enumeran secuencialmente.

Por ejemplo, el telururo de cadmio, que se usa fácilmente como un emisor de fotones y como receptor de radiación óptica, pertenece al grupo de materiales AIIBVI.La secuencia corresponde a la fórmula química. En este sentido, el telururo de cadmio se parece a CdTe. Es fácil rastrear que el elemento A está en el segundo grupo, y B está en el sexto. El carburo de silicio( carborundum), sobre la base de los cuales se demostraron por primera vez los efectos de la emisión de fotones, pertenece al raro grupo AIVBIV y se ha convertido en el único representante.

Por propiedades, el mineral más duro del planeta se ha convertido en un análogo de elementos simples: diamante, silicio, germanio. Los dos últimos son ampliamente utilizados en forma pura y dopada. Las características de los semiconductores están completamente determinadas por los estados de energía de los electrones, el ancho de la banda prohibida. Al entrar en un cristal puro de una impureza, los científicos intentan recibir nuevas cualidades. Por ejemplo, cuando dopamos germanio con arsénico, el material adquiere conductividad de tipo n debido a la presencia de electrones libres en la región de inhomogeneidades formadas por impurezas. Por lo tanto, los semiconductores se consideran:

• Por el número de generadores básicos:

1. Simple. Consiste en un solo elemento del sistema periódico.
2. Complicado. Formado por dos( o más) elementos químicos.

• Por la fuente de la adquisición de las cualidades necesarias:

1. Clean. Sin impurezas.
2. Aleado. Con la adición de otros elementos químicos en la red cristalina.

Los signos enumerados anteriormente se caracterizan por materiales semiconductores inorgánicos cristalinos. Entre ellos, los compuestos más extendidos, además de simples, recibieron: AIIIBV, AIIBIVCV2( por ejemplo, CdSnAs2, un análogo cercano del arseniuro de indio).El último grupo tiene una red cristalina de calcopirita, aunque este material no está incluido en esta familia. Las sustancias complejas se crean al fusionar las sustancias originales en la proporción correcta, a menudo formando conductividad electrónica o en el orificio sin la introducción de impurezas. Recuerde que el tamaño de las transiciones cuánticas en un material es de primordial importancia.

Aparte de los semiconductores binarios, es habitual clasificar los óxidos. Algunos de los materiales( cuprita) se encuentran en la naturaleza. Los procesos de crecimiento actualmente no se comprenden bien, pero el óxido de cobre( AIIBVI) se utiliza en ingeniería. Los óxidos se mencionan por separado debido a la presencia de materiales seleccionados del grupo( por ejemplo, La2CuO4) superconductividad a temperaturas relativamente altas - 130 K. Las estructuras cristalinas de varios semiconductores se caracterizan por capas, propiedades pronunciadas en dos dimensiones( película).

Semiconductores inorgánicos no cristalinos

Al cambiar la tecnología, los semiconductores simples y complejos individuales se pueden hacer amorfos( vítreos).Entonces la estructura cristalina del material no es visible. Todos los semiconductores del grupo tienen conductividad de tipo n, demuestran una respuesta brillante a los fotones, lo que les permite ser utilizados como parte de las células solares. Por lo tanto, la presencia de niveles específicos sugiere la posibilidad de crear y LED sobre la base.

A nivel mundial, los semiconductores amorfos se dividen en grupos: los vidrios de óxido

• se forman por fusión. El proceso involucra óxidos de elementos con valencia variable( transicional), óxidos de la sustancia formadora( boro, fósforo), óxidos de modificadores( calcio, plomo, bario).Además, el elemento de transición está contenido en al menos dos estados de valencia, lo que determina la presencia de propiedades especiales.
• Calcogenuros: compuestos de elementos del sexto grupo del sistema periódico( selenio, teluro, azufre) con metales. El nombre de los materiales recibidos para la inclusión frecuente en el mineral. A menudo utilizado en la óptica, en los años 60 describió la posibilidad de usar para crear dispositivos de almacenamiento( incluso no volátiles).Las desventajas incluyen una pobre resistencia química y tendencia a la cristalización. Los semiconductores orgánicos
• se utilizan para crear LED.Estructura predominantemente polimérica. Por primera vez se demuestra el efecto de la luminiscencia sobre los cristales de acrila y acridina. Entre los materiales orgánicos, hay dos grupos:

1. con un modelo basado en la transferencia de carga.
2. Con un sistema de enlaces dobles y triples conjugados desarrollados.

• En la red cristalina de carburo de silicio, germanio, los átomos de silicio están ubicados en las esquinas del tetraedro. La estructura amorfa se caracteriza por la falta de ordenamiento de los componentes cúbicos individuales de una sustancia.

Semiconductores orgánicos

Los semiconductores orgánicos

se consideran cristales, polímeros o sustancias amorfas. La naturaleza de origen establecida en el título. El efecto de la electroluminiscencia basada en semiconductores orgánicos fue descubierto en 1953 por Andre Bernanoz. Los experimentos sobre el estudio de la quimioluminiscencia llevaron al científico a descubrir la iluminación de la acriina y la acridina. La era de los LED orgánicos comenzó en 1987 gracias a Codec. El Dr. Tang descubrió el brillo de la película de polímero Alq3( tres-8-hidroxiquinolato de aluminio).El nuevo LED verde tenía cualidades únicas y todavía se utiliza en tecnología.

Un tipo similar de estructura cristalina de los elementos de la tabla periódica exhibe la propiedad de la electroluminiscencia. Las características distintivas se consideran de alta eficiencia y bajo precio. En 1989, el laboratorio de la Universidad de Cambridge aprendió a producir polímeros orgánicos. El descubrimiento de Richard Friend, Donal Bradley y Jeremy Barrow llevó a la creación en 1992 de Cambridge Display Technology( una división de Sumitomo Chemical) con una facturación de $ 285 millones para 2007.Los laboratorios de la empresa y en la actualidad se dedican a la búsqueda de nuevos materiales poliméricos, al estudio de sus propiedades.

La primera pantalla en blanco y negro con una serie pasiva de LED orgánicos fue lanzada por Pioneer en 1996.La resolución de la pantalla fue de sólo 256x64 píxeles. En el mismo año, CDT presenta su propio trabajo en el área mencionada. En el año 2000, gracias a LG, aparecieron los primeros diseños para dispositivos móviles. En el momento de 2016, Samsung ha invertido $ 325 millones en tecnología en pantallas OLED flexibles con una duplicación simultánea de la producción, mientras que el nuevo Mercedes estará equipado con pantallas de 12,3 pulgadas.

Hoy en día, los LED orgánicos ya se utilizan en la retroiluminación de la matriz. LG ha desarrollado y fabricado impresoras especiales capaces de imprimir para producir paneles con fines de iluminación. Esto resuelve la cuestión del precio de los LED orgánicos. La gran ventaja fue la posibilidad de ajustar el brillo. No muy lejos está el día en que las lámparas de diodo comienzan a funcionar a expensas de la materia orgánica.

Las ventajas de las lámparas LED

A pesar de la baja eficiencia de los LED, las lámparas basadas en ellas tienen características tremendas. El consumo de energía, en igualdad de condiciones, se reduce en un orden de magnitud. Eso le permite recuperar el costo de los dispositivos durante el año, el fabricante generalmente otorga una garantía de 3 o más. Sin embargo, obtener productos chinos vendidos bajo varias marcas europeas no es fácil. El astuto fabricante en las instrucciones indica la necesidad de devolver los productos por parte del vendedor, y este último no siempre está listo para hacerlo.

Lo principal: el segmento de hoy está en auge. La lámpara LED del futuro se convertirá en el estándar de facto para las necesidades de iluminación.