Kõiklaetav töölamp, kaasaskantav matkavalgustijamultifunktsionaalne esilaternkasutage LED-pirni tüüpi. Dioodleedi põhimõtte mõistmiseks tuleb kõigepealt mõista pooljuhtide põhiteadmisi. Pooljuhtmaterjalide juhtivusomadused on juhtide ja isolaatorite vahel. Selle ainulaadsed omadused on järgmised: kui pooljuhti stimuleerivad välised valgus- ja soojustingimused, muutub selle juhtivus oluliselt; Väikese koguse lisandite lisamine puhtale pooljuhile suurendab oluliselt selle võimet juhtida elektrit. Räni (Si) ja germaanium (Ge) on kaasaegses elektroonikas enimkasutatavad pooljuhid ning nende väliselektronid on neli. Kui räni- või germaaniumiaatomid moodustavad kristalli, interakteeruvad naaberaatomid üksteisega, nii et välised elektronid jagatakse kahe aatomi vahel, mis moodustab kristallis kovalentse sideme struktuuri, mis on vähese piiramisvõimega molekulaarstruktuur. Toatemperatuuril (300K) saavad termilise ergastuse mõned välised elektronid piisavalt energiat, et kovalentsest sidemest lahti murda ja vabadeks elektronideks saada. Seda protsessi nimetatakse sisemiseks ergastuseks. Pärast seda, kui elektron on vabaks elektroniks sidumata, jäetakse kovalentsesse sidemesse vaba koht. Seda vaba kohta nimetatakse auguks. Ava välimus on oluline tunnus, mis eristab pooljuhti juhist.
Kui sisemisele pooljuhile lisatakse väike kogus viievalentset lisandit, näiteks fosforit, on sellel pärast kovalentse sideme moodustamist teiste pooljuhtide aatomitega lisaelektron. See lisaelektron vajab vaid väga väikest energiat, et sidemest lahti saada ja vabaks elektroniks saada. Seda tüüpi lisanditega pooljuhte nimetatakse elektrooniliseks pooljuhiks (N-tüüpi pooljuhiks). Kuid kui lisada sisemisele pooljuhile väike kogus kolmevalentseid elementaarseid lisandeid (nagu boor jne), kuna selle väliskihis on ainult kolm elektroni, tekib pärast kovalentse sideme moodustamist ümbritsevate pooljuhi aatomitega vaba koht. kristallis. Seda tüüpi lisanditega pooljuhte nimetatakse aukpooljuhiks (P-tüüpi pooljuhiks). Kui kombineerida N- ja P-tüüpi pooljuhte, on vabade elektronide ja aukude kontsentratsioon nende ristmikul erinev. Nii elektronid kui ka augud hajuvad madalama kontsentratsiooni suunas, jättes maha laetud, kuid liikumatud ioonid, mis hävitavad N-tüüpi ja P-tüüpi piirkondade esialgse elektrilise neutraalsuse. Neid liikumatuid laetud osakesi nimetatakse sageli ruumilaenguteks ja need on koondunud N- ja P-piirkondade liidese lähedale, moodustades väga õhukese ruumilaengu piirkonna, mida tuntakse PN-siirde nime all.
Kui PN-siirde mõlemale otsale rakendatakse päripinge (positiivne pinge P-tüüpi ühele küljele), liiguvad augud ja vabad elektronid üksteise ümber, luues sisemise elektrivälja. Äsja süstitud augud taasühendavad seejärel vabade elektronidega, vabastades mõnikord üleliigse energia footonite kujul, mis on valgus, mida me näeme LEDide kiirgamas. Selline spekter on suhteliselt kitsas ja kuna igal materjalil on erinev ribalaius, on kiirgavate footonite lainepikkused erinevad, mistõttu LEDide värvid määravad ära kasutatud põhimaterjalid.
Postitusaeg: mai-12-2023