СВЕТОДИОД

Рыночные тренды на товарную позицию — светодиодная лампа Т8 G13
ЭЛЕКТРОНИКА
НАПИСАНО: Редакторы Британской энциклопедии
ПОСЛЕДНИЕ ОБНОВЛЕННЫЕ: 26 марта 2020 г.
Альтернативные названия: светоизлучающий диод, светодиод
электрический свет
Обзор различных типов электрического света, в том числе лампы накаливания, галогенные, флуоресцентные и светодиодные.
Contunico © ZDF Enterprises GmbH, Майнц
Посмотреть все видео для этой статьи
Светодиод, полностью светодиодный, в электронике, полупроводниковое устройство, которое излучает инфракрасный или видимый свет при зарядке электрическим током. Видимые светодиоды используются во многих электронных устройствах в качестве индикаторных ламп, в автомобилях в качестве задних окон и стоп-сигналов, а также на рекламных щитах и ​​вывесках в виде буквенно-цифровых дисплеев или даже полноцветных плакатов. Инфракрасные светодиоды используются в автофокусных камерах и телевизионных пультах дистанционного управления, а также в качестве источников света в волоконно-оптических телекоммуникационных системах.

Светодиоды.
Светодиоды.
© Gussisaurio
смартфон; мелатонин
смартфон; мелатонин
Узнайте, почему смартфоны не дают людям спать.
© Американское Химическое Общество (Партнер Издательства Britannica)
Посмотреть все видео для этой статьи
Знакомая лампочка испускает свет через накаливание, явление, при котором нагрев проволочной нити электрическим током заставляет проволоку излучать фотоны, основные энергетические пакеты света. Светодиоды работают за счет электролюминесценции, явление, при котором излучение фотонов вызвано электронным возбуждением материала. Материалом, используемым чаще всего в светодиодах, является арсенид галлия, хотя существует множество вариаций этого основного соединения, такого как арсенид алюминия-галлия или фосфида алюминия-галлия-индия. Эти соединения являются членами так называемой III-V группы полупроводников, то есть соединений, состоящих из элементов, перечисленных в столбцах III и V периодической таблицы. Изменяя точный состав полупроводника, можно изменять длину волны (и, следовательно, цвет) излучаемого света. Светодиодное излучение обычно находится в видимой части спектра (то есть с длиной волны от 0,4 до 0,7 микрометра) или в ближней инфракрасной области (с длиной волны от 0,7 до 2,0 микрометра). Яркость света, наблюдаемого от светодиода, зависит от мощности, излучаемой светодиодом, и от относительной чувствительности глаза на излучаемой длине волны. Максимальная чувствительность достигается при 0,555 микрометра, который находится в желто-оранжевой и зеленой области. Подаваемое напряжение в большинстве светодиодов довольно низкое, в районе 2,0 вольт; ток зависит от применения и составляет от нескольких миллиампер до нескольких сотен миллиампер.

Термин «диод» относится к двухполюсной структуре светоизлучающего устройства. Например, в фонаре проволочная нить соединена с аккумулятором через две клеммы: одна (анод), несущая отрицательный электрический заряд, а другая (катод), несущая положительный заряд. В светодиодах, как и в других полупроводниковых устройствах, таких как транзисторы, «клеммы» на самом деле представляют собой два полупроводниковых материала различного состава и электронных свойств, собранные вместе для образования соединения. В одном материале (отрицательный или полупроводник n-типа) носителями заряда являются электроны, а в другом (полупроводник положительного, или p-типа) носителями заряда являются «дыры», созданные отсутствием электронов. Под воздействием электрического поля (например, от батареи, когда светодиод включен) ток может протекать через p-n-переход, обеспечивая электронное возбуждение, которое вызывает люминесценцию материала.

В типичной светодиодной структуре прозрачный эпоксидный купол служит структурным элементом для удержания свинцовой рамки вместе, линзой для фокусировки света и согласованием показателя преломления, позволяющим большему количеству света выходить из светодиодной микросхемы. Чип размером 250 × 250 × 250 микрометров устанавливается в отражающую чашку, образованную в свинцовой раме. Слои GaP: N p-n-типа представляют азот, добавленный к фосфиду галлия, чтобы дать зеленую эмиссию; слои GaAsP: N p-n-типа представляют азот, добавленный к арсенидфосфиду галлия, чтобы дать оранжевую и желтую эмиссию; и слой GaP: Zn, O p-типа представляет собой цинк и кислород, добавленные к фосфиду галлия для образования красного излучения. Еще одно усовершенствование, разработанное в 1990-х годах, - это светодиоды на основе фосфида алюминия-галлия-индия, которые эффективно излучают свет от зеленого до красно-оранжевого, а также светодиоды, излучающие синий цвет на основе карбида кремния или нитрида галлия. Синие светодиоды могут быть объединены в кластер с другими светодиодами, чтобы дать все цвета, включая белый, для полноцветных движущихся дисплеев.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 года с вашей подпиской.
Подпишитесь сегодня
Любой светодиод может использоваться в качестве источника света для волоконно-оптической системы передачи ближнего действия, то есть на расстоянии менее 100 метров (330 футов). Однако для волоконной оптики дальнего действия свойства излучения источника света выбираются так, чтобы они соответствовали свойствам пропускания оптического волокна, и в этом случае инфракрасные светодиоды лучше подходят.