LEDはじめに

電子と穴が再結合すると、可視光を放射する可能性があるため、光発光ダイオードを作るために使用できます。 回路や楽器のインジケータライトとして使用されるか、テキストまたはデジタルディスプレイで構成されています。 ガリウムアルセニドダイオードは赤色光を発し、リン化ガリウムダイオードは緑の光を放出し、炭化シリコンダイオードは黄色の光を放出し、窒化ガリウムダイオードは青色光を放出します。 化学的特性により、有機発光ダイオードOLEDおよび無機発光ダイオードLEDに分けられます。

光発光ダイオードは、一般的に使用される光発光デバイスで、電子と穴の組換えを介してエネルギーを放出して光を放出します。 それらは照明の分野で広く使用されています。 [1]発光ダイオードは、電気エネルギーを光エネルギーに効率的に変換し、照明、フラットパネルディスプレイ、医療機器など、現代社会で幅広い用途を持つことができます。 [2]

この種の電子コンポーネントは、早くも1962年に登場しました。 初期の時代には、彼らは低輝度の赤色光のみを放出することができました。 その後、他の単色バージョンが開発されました。 今日放出できる光は、目に見える光、赤外線、紫外線に広がっており、光度もかなりの程度に増加しています。 光度。 この使用は、インジケータライト、ディスプレイパネルなどとしても使用されています。テクノロジーの継続的な進歩により、ディスプレイと照明では発光ダイオードが広く使用されています。

通常のダイオードと同様に、光発光ダイオードはPN接合部で構成されており、単方向の導電率もあります。 前方電圧が光発光ダイオードに適用されると、P領域からN領域に注入された穴とN領域からPN領域にそれぞれ注入された電子は、それぞれN領域の電子とPNジャンクションの数ミクロン以内のP領域の空隙と接触しています。 穴は再結合し、自然発光蛍光を生成します。 異なる半導体材料の電子と穴のエネルギー状態は異なります。 電子と穴が再結合すると、放出されるエネルギーは多少異なります。 放出されるエネルギーが多いほど、放出された光の波長が短くなります。 一般的に使用されるのは、赤、緑、または黄色の光を放出するダイオードです。 発光ダイオードの逆の分解電圧は5ボルトを超えています。 その順方向のボルトアメア特性曲線は非常に急勾配であり、ダイオードを介して電流を制御するために電流を制限する抵抗器を使用して直列に使用する必要があります。

発光ダイオードのコア部分は、P型半導体とN型半導体で構成されるウェーハです。 P型半導体とN型半導体との間には遷移層があり、これはPN接合部と呼ばれます。 特定の半導体材料のPN接合部では、注入された少数派キャリアと多数派キャリアが再結合すると、過剰なエネルギーが光の形で放出されるため、電気エネルギーを光エネルギーに直接変換します。 PN接合部に逆電圧が加えられている場合、少数派のキャリアを注入することは困難であるため、光を放出しません。 正の作業状態（つまり、プラスの電圧が両端に適用される）の場合、電流がLEDアノードからカソードに流れると、半導体結晶は紫外線から赤外線までの異なる色の光を放出します。 光の強度は電流に関連しています。