Bentuk penuh LED ialah Light Emitting Diod. LED ialah jenis diod semikonduktor khas yang memancarkan cahaya sebagai tindak balas kepada beza potensi yang dikenakan pada terminalnya, maka dinamakan diod pemancar cahaya. Sama seperti diod biasa LED juga mempunyai dua terminal dengan kekutuban, iaitu anod dan katod. Untuk menerangi LED, beza keupayaan atau voltan digunakan merentasi terminal anod dan katodnya.

Hari ini, LED digunakan secara meluas untuk mengeluarkan lampu LED canggih yang terang tinggi. Ini juga popular digunakan untuk pembuatan lampu rentetan LED hiasan, dan penunjuk LED.

Sejarah Ringkas

Walaupun fakta bahawa LED dianggap sebagai produk industri semikonduktor berteknologi tinggi hari ini, sifat pencahayaan mereka pada mulanya dikenal pasti bertahun-tahun yang lalu. Orang pertama yang melihat kesan cahaya LED ialah salah seorang jurutera Marconi, H. J. Round, yang juga terkenal dengan beberapa tiub vakum dan ciptaan radio. Dia kebetulan menemui perkara ini pada tahun 1907 semasa menyelidik dengan Marconi mengenai pengesan kristal titik hubungan.

Pada tahun 1907, majalah Electrical World adalah yang pertama melaporkan tentang penemuan ini. Konsep LED kekal tidak aktif selama beberapa tahun sehingga ditemui semula pada tahun 1922 oleh saintis Rusia O.V. Losov.

Losov tinggal di Leningrad, di mana dia terbunuh secara tragis dalam Perang Dunia 2. Ada kemungkinan kebanyakan reka bentuknya hilang dalam perang. Walaupun dia memfailkan sejumlah empat paten antara tahun 1927 dan 1942, penyelidikannya tidak diiktiraf sehingga selepas kematiannya.

Konsep LED muncul semula pada tahun 1951, apabila sekumpulan saintis di bawah K. Lehovec mula menyiasat kesannya. Siasatan diteruskan dengan penyertaan organisasi dan penyelidik lain, termasuk W. Shockley (pencipta transistor). Akhirnya, konsep LED mengalami penambahbaikan yang ketara dan mula dikomersialkan pada akhir 1960-an.

Bahan Semikonduktor yang manakah digunakan dalam Persimpangan LED?

Pada dasarnya, diod pemancar cahaya ialah persimpangan PN khusus yang dibuat menggunakan semikonduktor kompaun.

Silikon dan germanium adalah dua semikonduktor yang paling banyak digunakan, namun memandangkan ini hanya elemen, LED tidak boleh dibuat daripadanya.

Sebaliknya, bahan seperti gallium arsenide, gallium phosphide, dan indium phosphide yang menggabungkan dua atau lebih elemen sering digunakan untuk membuat LED. Gallium arsenide, sebagai contoh, mempunyai valensi tiga dan arsenik mempunyai valensi lima, dan oleh itu, kedua-duanya dikelaskan sebagai semikonduktor kumpulan III -V.

Bahan kepunyaan kumpulan III-V juga boleh digunakan untuk mencipta semikonduktor sebatian lain.

Apabila simpang semikonduktor dipincang ke hadapan, lubang dari rantau jenis P dan elektron dari rantau jenis N memasuki simpang dan bergabung, sama seperti yang berlaku dalam diod biasa.

Arus bergerak melalui persimpangan dengan cara ini.

Tenaga dibebaskan sebagai hasilnya, sebahagian daripadanya dipancarkan seperti foton (cahaya). Untuk menjamin bahawa jumlah paling sedikit foton (cahaya) diserap oleh struktur, bahagian P simpang, yang menghasilkan sebahagian besar cahaya dalam kebanyakan kes, diletakkan paling hampir dengan permukaan peranti.

Persimpangan itu perlu dioptimumkan dengan sempurna dan bahan yang betul perlu digunakan untuk mencipta cahaya yang boleh dilihat. Kawasan inframerah spektrum ialah tempat galium arsenide tulen memancarkan tenaganya.

“apa itu papan pengembangan ”

Bagaimana LED mendapat Warnanya

Aluminium diperkenalkan kepada semikonduktor untuk menghasilkan aluminium galium arsenide, yang mengalihkan lampu LED ke hujung spektrum merah terang (AIGaAs).

Cahaya merah juga boleh dihasilkan dengan menambahkan fosforus.

Pelbagai bahan digunakan untuk warna LED yang lain. Sebagai contoh, gallium phosphide memancarkan cahaya hijau, manakala cahaya kuning dan oren dihasilkan oleh aluminium indium gallium phosphide. Majoriti LED diperbuat daripada semikonduktor galium.

LED Dikilangkan dengan Dua Struktur

Diod pemancar permukaan dan diod pemancar tepi, yang dilihat dalam Rajah. 1 A dan B, masing-masing, adalah dua seni bina utama yang digunakan untuk LED. Diod pemancar permukaan adalah yang paling popular kerana ia menghasilkan cahaya pada sudut yang lebih luas.

Selepas pembuatan, struktur LED perlu disertakan dengan cara yang boleh digunakan dengan selamat tanpa sebarang kerosakan pada LED.

Majoriti penunjuk LED kecil dikapsulkan dalam gam epoksi dengan indeks biasan yang terletak di suatu tempat antara semikonduktor dan udara sekeliling (lihat Rajah 2 di bawah). Oleh itu diod dilindungi dengan sempurna, dan cahaya dipindahkan ke dunia luar dengan cara yang paling berkesan.

Spesifikasi Voltan Hadapan LED (VF).

Memandangkan LED adalah peranti sensitif semasa, voltan yang digunakan tidak boleh melebihi spesifikasi voltan hadapan minimum LED. Spesifikasi voltan hadapan LED (VF) hanyalah tahap voltan optimum yang boleh digunakan untuk menerangi LED dengan selamat dan terang. Jika arus melebihi spesifikasi voltan hadapan LED, LED akan terbakar dan rosak secara kekal.

Sekiranya, voltan bekalan lebih tinggi daripada voltan hadapan LED, perintang yang dikira digunakan secara bersiri dengan bekalan untuk mengehadkan arus kepada LED. Ini memastikan bahawa LED dapat menyala dengan selamat dengan kecerahan optimum.

Nilai voltan hadapan kebanyakan LED hari ini adalah sekitar 3.3 V. Sama ada LED merah, hijau atau kuning, semuanya biasanya boleh diterangi dengan menggunakan 3.3 V merentasi terminal anod dan katodnya.

Voltan bekalan kepada LED mestilah DC. AC juga boleh digunakan tetapi kemudian LED harus mempunyai diod penerus yang disambungkan dengannya. Ini memastikan bahawa perubahan kekutuban voltan AC tidak menyebabkan sebarang kemudaratan kepada LED.

Mengehadkan Arus

LED, sama seperti diod biasa, tidak mempunyai had arus yang wujud. Akibatnya, jika ia disambungkan terus pada bateri, ia akan terbakar.

Jika DC bekalan adalah sekitar 3.3 V maka LED tidak memerlukan perintang pengehad. Walau bagaimanapun, jika voltan bekalan lebih tinggi daripada 3.3 V, maka perintang akan diperlukan secara bersiri dengan terminal LED.

Perintang boleh disambungkan sama ada secara bersiri dengan terminal anod LED, atau dengan terminal katod LED.

Untuk mengelakkan kerosakan, perintang mesti disambungkan ke litar untuk mengawal arus. Penunjuk biasa LED mempunyai spesifikasi semasa maksimum kira-kira 20 mA; jika arus terhad di bawah ini, output cahaya LED akan berkurangan secara berkadar.

Seperti yang digambarkan dalam Rajah 3 di atas, voltan merentasi LED itu sendiri mungkin perlu dipertimbangkan semasa menganggarkan jumlah arus yang digunakan. Kerana jika voltan meningkat penggunaan arus juga akan meningkat secara berkadar.

Formula untuk mengira perintang had adalah seperti yang diberikan di bawah:

R = V - LED FWD V / Arus LED