Dióda lámpa

A dióda lámpa egy helytelen és egyszerűsített név, amelyet főként a mindennapi életben használnak elektromos félvezető világítóeszközök jelzésére. A működés elve a félvezetők elektrolumineszcenciáján alapul.

Félvezető eszközök fényforrásként

A helyszínen található egyéb információk megismerésével már tudjuk, hogy a LED-ek fejlettségének csúcsa a rubin-lézer felfedezésére esett. Ekkor a hidegháború feltárta a helyi konfliktusok magjait, és ma az államok érdekei gyakran ellentétesek egymással. Magyarázzuk el: a lézerfegyver megteremtésének elképzelése korábban elterjedt volt, de számos nehézség nem tette lehetővé a hatékony sugárzást: az

1. Ruby lézer, valamint a gáz az intenzív hűtést igényli. Ilyen egységeket nem lehet repülőgépre vagy űrhajóra telepíteni: nehéz, terjedelmes, és sok energiát igényel a munkavégzéshez. A szöveg már figyelembe vette az akadémikus Ioffe erre a pontjára vonatkozó érveket. Az utóbbi véleménye szerint a hőelemek ebben az összefüggésben ígéretesek.
   

   Akadémikus Ioffe

instagram viewer
2. A keskeny tartományban koncentrált sugárzási teljesítmény gyorsan lebomlik a légkörben. Még az átláthatóság ablakaiban is hasznos az ilyen technológiák használata. A lézereket azonban aktívan használták a műholdas kommunikációban. A forrásokat a XX. Század elejétől a 70-es évek elejétől kezdve a hadsereghez szokásossá vált. Természetesen az amerikai fegyveres erők példája.
3. A félvezető lézerek teljesítménye nem volt túl nagy.És nemcsak alacsony hatékonysági okokból( alig 1% az első eszközök esetében).Most vannak olyan fejlett termékek, amelyek az energia fele fotonokká alakulnak. A nagy pn-csomópont létrehozásának gyakorlati megvalósíthatatlanságának technológiai tényezője hatályba lép.

Az optikai és a szomszédos tartományok sugárzása előnyös az adatátvitel igényeihez - ezek a legjobb frekvenciák ma. A kis hullámhossz miatt( a Kotelnikov-tétel szerint) nagy mennyiségű adatot lehet elhelyezni egy rövid területen. Mit jelent az átviteli sebesség növekedése. Ma a legtöbb kiváló minőségű számítógépes hálózat optikai tartományban működik, a LED-es lámpákhoz hasonló módszerekkel.

Az eszközök megalkotásának története a fent említett szakaszban kerül bemutatásra, megvizsgáljuk a technológia fejlődését. Ismeretes, hogy az 1960-as években a LED-eket aktívan fejlesztették, de számos nehézséget észleltek. Például a kék sugárzás hatékonysága olyan kicsi volt, hogy a gyakorlatban nem volt értelme alkalmazni a technológiát. Az új anyagok tulajdonságainak tanulmányozása, gyártása nehézségekbe ütközött. Az elektrolumineszcencia három szakaszban folytatódik:

1. Mindkét jelzésű hordozópárok gerjesztése az alkalmazott feszültség miatt.
2. Hordozók hőkezelése, az energia egy adott hőmérsékletre történő kiegyenlítése.
3. Rekombináció a fotonok kibocsátásával kívül.

LED kémiai összetétele

kristály szervetlen félvezetők Az angol nyelvű rövidítés a LED fényjelzője. Az orosz nyelvű fordítás túl bonyolult, mivel a Troy Schubert Polytechnic Institute professzora közvetlenül beszél, ezért az egyszerűsítést alkalmazzák - a LED.Ahhoz, hogy ötlet legyen a pn-struktúra alapelveiről, alapvető dolgokat kell tanulni. A félvezető fizikában az anyagokat rendszerint a nyolcadik csoport és a hetedik időszak időszakos táblázata szerint osztályozzák. Vannak más grafikus formák a periodicitás törvényének rögzítésére, de nem ebben az összefüggésben. A kristály kijelöléséhez válassza ki az első számjegyet. Ha egy félvezetőt két elem alkot, akkor a csoportok sorrendben vannak felsorolva.

Például a kadmium-tellurid, amely foton-emitterként és optikai sugárzás vevőként könnyen használható, az AIIBVI anyagcsoportba tartozik. A szekvencia megfelel a kémiai képletnek. Ebben a tekintetben a kadmium-tellurid CdTe-nek tűnik. Könnyen nyomon követhető, hogy az A elem a második csoportban van, és B a hatodik. A szilikonkarbid( karborundum), amely alapján először bemutatták a foton emissziós hatásokat, a ritka AIVBIV csoporthoz tartozik, és az egyetlen képviselő.

Tulajdonságok szerint a bolygó legnehezebb ércje egyszerű elemek analógja: gyémánt, szilícium, germánium. Az utóbbi kettőt széles körben használják tiszta és adalékolt formában. A félvezetők jellemzőit az elektronok állapota, a tiltott sáv szélessége határozza meg. Egy tisztátalan tiszta kristályba lépve a tudósok megpróbálnak új tulajdonságokat kapni. Például, ha a germániumot arzénnel dopáljuk, az anyag n-típusú vezetőképességet kap a szabad elektronok jelenléte miatt a szennyeződések által képződött inhomogenitások régiójában. Tehát félvezetőket veszünk figyelembe:

• Az alapgenerátorok száma szerint:

1. Egyszerű.Az időszakos rendszer egyetlen eleméből áll.
2. bonyolult. Két( vagy több) kémiai elem alkotja.

• A szükséges tulajdonságok megszerzésének forrása:

1. Clean. Nincs szennyeződés.
2. ötvözött. Más kémiai elemek hozzáadásával a kristályrácsban.

A fent felsorolt ​​jeleket kristályos szervetlen félvezető anyagok jellemzik. Ezek közül a legelterjedtebbek az egyszerű vegyületek mellett: AIIIBV, AIIBIVCV2( például CdSnAs2, az indium-arzenid szoros analógja).Az utóbbi csoportban van egy kalkopirit kristályrács, bár ez az anyag nem szerepel ebben a családban. Az összetett anyagokat úgy állítják elő, hogy az eredeti anyagokat a megfelelő arányban fuzionálják, gyakran elektronikus vagy lyukvezetőképességet képezve a szennyeződések bevezetése nélkül. Emlékezzünk arra, hogy az anyagban lévő kvantumátmenetek mérete elsődleges fontosságú.

A bináris félvezetőktől elkülönítve szokásos az oxidok osztályozása. Néhány anyag( cuprite) a természetben található.A növekedési folyamatok jelenleg nem ismertek jól, de a mérnöki munkában réz-oxidot( AIIBVI) használnak. Az oxidokat külön említik a csoport( például La2CuO4) szupravezetőképességének jelenléte miatt viszonylag magas hőmérsékleten - 130 K. Számos félvezető kristályszerkezetét rétegező, kifejezett tulajdonságok jellemzik két dimenzióban( film).

Nem kristályos szervetlen félvezetők

A technológia megváltoztatásával az egyes egyszerű és összetett félvezetők amorf( üveges) készülhetnek. Ezután az anyag kristályszerkezete nem látható.A csoport minden félvezetője n típusú vezetőképességű, fényes választ mutat a fotonokra, ami lehetővé teszi számukra a napelemek részeként történő alkalmazását. Tehát a konkrét szintek jelenléte azt sugallja, hogy lehetőség van a meghatározott LED-ek létrehozására és LED-ekre.

Globálisan az amorf félvezetők csoportokba sorolhatók:

• Oxid poharak fúzióval készülnek. Az eljárás magában foglalja a változó valenciájú elemek( átmeneti), a képző anyag oxidjait( bór, foszfor), a módosítók oxidjait( kalcium, ólom, bárium).Ezenkívül az átmeneti elem legalább két állapotban van, amely meghatározza a speciális tulajdonságok jelenlétét.
• Kalkogenidek - a periódusos rendszer hatodik csoportjának elemei( szelén, tellúr, kén) fémekkel. Az ércbe való gyakori felvételért kapott anyagok neve. Az optikában gyakran használják a 60-as években a tárolóeszközök( beleértve a nem illékony) létrehozásának lehetőségét is. A hátrányok közé tartozik a gyenge kémiai ellenállás és a kristályosodási hajlam.
• A szerves félvezetők LED-ek létrehozására szolgálnak. Elsősorban polimer szerkezet. Első alkalommal a lumineszcencia hatását az akril és az akridin kristályaira mutatjuk be. A szerves anyagok közül két csoport létezik:

1. A töltésátvitelen alapuló modell.
2. A kifejlesztett konjugált kettős és hármas kötések rendszerével.

• A szilícium-karbid, germánium kristályrácsában a szilícium atomok a tetraéder sarkaiban találhatók. Az amorf szerkezetet az anyag egyes köbös komponenseinek rendelésének hiánya jellemzi.

szerves félvezetők

A szerves félvezetők kristályok, polimerek vagy amorf anyagok. A címben meghatározott származási természet. A szerves félvezetőkre épülő elektrolumineszcencia hatását 1953-ban Andre Bernanoz fedezte fel. A kemilumineszcencia egyenes vizsgálatára irányuló kísérletek alapján a tudós felismerte az akriin és az akridin megvilágítását. Az organikus LED-ek kora 1987-ben kezdődött a Codec-nek köszönhetően. Dr. Tang felfedezte az Alq3( három-8-hidroxi-kinolát-alumínium) polimer film fényét. Az új zöld LED egyedi tulajdonságokkal rendelkezik, és még mindig használják a technológiát.

Hasonlóképpen a periódusos rendszer elemei kristályszerkezetei az elektrolumineszcencia tulajdonságait mutatják. A megkülönböztető tulajdonságokat magas hatékonyságnak és alacsony árnak tartják.1989-ben a Cambridge-i Egyetem laboratóriumában megtanulták, hogyan készítsenek szerves polimert. Richard Friend, Donal Bradley és Jeremy Barrow felfedezése 1992-ben a Cambridge Display Technology( a Sumitomo Chemical részlege) létrehozását eredményezte, amelynek forgalma 2007-ben 285 millió dollár volt. A vállalati laboratóriumok és a mai napig új polimer anyagokat keresnek, tulajdonságaik tanulmányozását.

Az első fekete-fehér kijelző, amely passzív szerves LED-ekkel rendelkezik, 1996-ban megjelent a Pioneer. A képernyő felbontása csak 256x64 pixel volt. Ugyanebben az évben a CDT bemutatja saját munkáját az említett területen.2000-ben az LG-nek köszönhetően megjelentek a mobil eszközök első tervei.2016-ban a Samsung 325 millió dollárt fektetett az OLED rugalmas kijelzőkbe, és ezzel párhuzamosan megduplázta a kimenetet, míg az új Mercedes 12,3 hüvelykes képernyőkkel rendelkezik.

Ma már a szerves LED-eket használják a mátrix háttérvilágításában. Az LG kifejlesztett és gyártott speciális nyomtatókat, amelyek nyomtatásra alkalmasak a világítási célú panelek gyártására. Ez megoldja a szerves LED-ek árának kérdését. A nagy előny az volt, hogy beállítható a fényerő.Nem messze van a nap, amikor a dióda-lámpák a szerves anyag rovására kezdenek működni.

A LED-lámpák előnyei

A LED-ek alacsony hatékonysága ellenére az ezeken alapuló lámpák óriási tulajdonságokkal rendelkeznek. Az energiafogyasztás, más dolog ugyanolyan, csökken nagyságrenddel. Ez lehetővé teszi, hogy az év során visszanyerje az eszközök költségeit, a gyártó általában 3 vagy annál több garanciát ad. A különböző európai márkák alatt értékesített kínai termékek beszerzése azonban nem könnyű.Az utasításokban szereplő ravasz gyártó azt jelzi, hogy az eladónak vissza kell adnia a termékeket, és az utóbbi nem mindig készen áll arra, hogy ezt megtegye.

A legfontosabb dolog - a szegmens ma virágzik. A LED lámpa holnap lesz a de facto szabvány a világítás szükségleteire.