Светлы прынцып святлодыёда

УсеЗаравальны працоўны святло, Партатыўны лагернае святлоішматфункцыянальная фараВыкарыстоўвайце святлодыёдную лямпачку. Каб зразумець прынцып дыёда, спачатку зразумеў асноўныя веды паўправаднікоў. Праводныя ўласцівасці паўправадніковых матэрыялаў знаходзяцца паміж праваднікамі і ізалятарамі. Яго унікальныя асаблівасці: калі паўправадніковы стымулюецца знешнімі ўмовамі святла і цяпла, яго праводзяць здольнасці значна змяняцца; Даданне невялікай колькасці прымешак да чыстага паўправадніка значна павялічвае яго здольнасць да правядзення электраэнергіі. Крэмній (SI) і германій (GE) - найбольш часта выкарыстоўваюцца паўправаднікі ў сучаснай электронікі, а іх вонкавыя электроны - чатыры. Калі атамы крэмнію або германія ўтвараюць крышталь, суседнія атамы ўзаемадзейнічаюць паміж сабой, так што знешнія электроны становяцца дзелямі двух атамаў, што ўтварае кавалентную структуру сувязі ў крышталі, якая ўяўляе сабой малекулярную структуру з невялікай здольнасцю да абмежавання. Пры пакаёвай тэмпературы (300k) цеплавое ўзбуджэнне прымусіць некаторыя знешнія электроны атрымаць дастаткова энергіі, каб адрывацца ад кавалентнай сувязі і стаць бясплатнымі электронамі, гэты працэс называецца ўласным узбуджэннем. Пасля таго, як электрона не звязана з бясплатным электронам, у кавалентнай аблігацыі застаецца вакансія. Гэтая вакансія называецца дзіркай. З'яўленне адтуліны - важная асаблівасць, якая адрознівае паўправадніковы ад правадыра.

Калі ў ўнутраную паўправадніку дадаецца невялікая колькасць пентавалентных прымешак, такіх як фосфар, ён будзе мець дадатковы электронны электроны пасля ўтварэння кавалентнай сувязі з іншымі атамамі паўправаднікоў. Для гэтага дадатковага электрона патрэбна вельмі малая энергія, каб пазбавіцца ад аблігацыі і стаць бясплатным электронным. Гэты від паўправадніковага прымешкі называецца электронным паўправадніком (паўправадніковы N-тып). Аднак даданне невялікай колькасці трывалентных элементарных прымешак (напрыклад, бору і г.д.) да ўласнага паўправадніковага паўправаднікоў, паколькі ў яго ёсць толькі тры электроны ў вонкавым пласце, пасля ўтварэння кавалентнай сувязі з навакольнымі атамамі паўправаднікоў, гэта створыць вакансію ў крышталі. Гэты від паўправадніковага прымешкі называецца паўправадніковым адтулінай (P-тып паўправадніковым). Калі паўправаднікі N-тыпу і P-тыпу аб'ядноўваюцца, існуе розніца ў канцэнтрацыі свабодных электронаў і адтулін на іх злучэнні. І электроны, і адтуліны распаўсюджваюцца ў дачыненні да меншай канцэнтрацыі, пакідаючы пасля сябе зараджаныя, але нерухомыя іёны, якія разбураюць першапачатковы электрычны нейтральнасць рэгіёнаў N-тыпу і P-тыпу. Гэтыя нерухомыя часціцы часта называюць касмічным зарадам, і яны канцэнтруюцца каля інтэрфейсу N і P рэгіёнаў, утвараючы вельмі тонкую вобласць касмічнага зараду, якая вядомая як PN -пераход.

Калі напружанне наперад у зрушэнні ўжываецца для абодвух канцоў PN-злучэння (станоўчае напружанне ў адзін бок P-тыпу), адтуліны і свабодныя электроны перамяшчаюцца адзін з адным, ствараючы ўнутранае электрычнае поле. Затым нядаўна ўпырсклівыя дзіркі рэкамбінуюць бясплатнымі электронамі, часам вылучаючы лішнюю энергію ў выглядзе фатонаў, што з'яўляецца святлом, якое мы бачым, выпраменьваючы святлодыёдамі. Такі спектр адносна вузкі, і паколькі ў кожным матэрыяле ёсць розны разрыў паласы, даўжыні хвалі, якія выпраменьваюцца, адрозніваюцца, таму колеры святлодыёдаў вызначаюцца асноўнымі матэрыяламі.