Introduzione alla luce visibile

I diodi a emissione di luce sono comunemente usati dispositivi a emissione di luce che emettono energia attraverso la ricombinazione di elettroni e buchi per emettere luce. Sono ampiamente usati nel campo dell'illuminazione. [1] I diodi a emissione di luce possono convertire in modo efficiente l'energia elettrica in energia luminosa e avere una vasta gamma di usi nella società moderna, come illuminazione, display a pannelli piatti e dispositivi medici. [2]

Questo tipo di componenti elettronici apparve già nel 1962. All'inizio, potevano solo emettere luce rossa a bassa luminanza. Successivamente sono state sviluppate altre versioni monocromatiche. La luce che può essere emessa oggi si è diffusa a luce visibile, infrarossa e ultravioletta e anche la luminosità è aumentata in misura considerevole. La luminosità. L'uso è stato anche utilizzato come luci indicatori, pannelli di visualizzazione, ecc.; Con il continuo avanzamento della tecnologia, i diodi a emissione di luce sono stati ampiamente utilizzati nei display e nell'illuminazione.

Come i diodi ordinari, i diodi a emissione di luce sono composti da una giunzione PN e hanno anche conducibilità unidirezionale. Quando la tensione in avanti viene applicata al diodo a emissione di luce, i fori iniettati dall'area P all'area N e gli elettroni iniettati dall'area N all'area P sono rispettivamente a contatto con gli elettroni nell'area N e i vuoti nell'area P all'interno di pochi micron della giunzione PN. I fori si ricombinano e producono fluorescenza di emissione spontanea. Gli stati energetici di elettroni e buchi in diversi materiali a semiconduttore sono diversi. Quando gli elettroni e i buchi si ricombinano, l'energia rilasciata è in qualche modo diversa. Più energia rilasciata, più corta è la lunghezza d'onda della luce emessa. Sono comunemente usati diodi che emettono luce rossa, verde o gialla. La tensione di rottura inversa del diodo a emissione di luce è maggiore di 5 volt. La sua curva caratteristica Volt-Ampere in avanti è molto ripida e deve essere utilizzata in serie con una resistenza di limitazione della corrente per controllare la corrente attraverso il diodo.

La parte centrale del diodo a emissione di luce è un wafer composto da un semiconduttore di tipo P e un semiconduttore di tipo N. Esiste uno strato di transizione tra il semiconduttore di tipo P e il semiconduttore di tipo N, che si chiama giunzione PN. Nella giunzione PN di alcuni materiali a semiconduttore, quando i portatori di minoranza iniettati e i portatori di maggioranza si ricombinano, l'energia in eccesso viene rilasciata sotto forma di luce, convertendo così direttamente l'energia elettrica in energia luminosa. Con la tensione inversa applicata alla giunzione PN, è difficile iniettare portatori di minoranza, quindi non emette luce. Quando si trova in uno stato di lavoro positivo (cioè, una tensione positiva viene applicata su entrambe le estremità), quando la corrente scorre dall'anodo a LED al catodo, il cristallo a semiconduttore emette luce di diversi colori da ultravioletto all'infriato. L'intensità della luce è correlata alla corrente.