Светящий принцип светодиода

Всеперезаряжаемый рабочий свет, Портативный лагерьиМногофункциональная фараИспользуйте тип светодиодной лампы. Чтобы понять принцип диодного светодиода, сначала понять базовые знания полупроводников. Проводящие свойства полупроводниковых материалов находятся между проводниками и изоляторами. Его уникальные особенности: когда полупроводник стимулируется внешним светом и тепловыми условиями, его проводящая способность значительно изменится; Добавление небольших количеств примесей к чистому полупроводнику значительно увеличивает его способность проводить электроэнергию. Кремний (SI) и германия (GE) являются наиболее часто используемыми полупроводниками в современной электронике, а их внешние электроны - четыре. Когда атомы кремния или германия образуют кристалл, соседние атомы взаимодействуют друг с другом, так что внешние электроны становятся делится двумя атомами, которые образуют ковалентную структуру связи в кристалле, которая представляет собой молекулярную структуру с небольшой способностью ограничения. При комнатной температуре (300K) тепловое возбуждение заставит некоторых наружных электронов получить достаточно энергии, чтобы оторваться от ковалентной связи и стать свободными электронами, этот процесс называется внутренним возбуждением. После того, как электрон не станет свободным электроном, в ковалентной связи остается вакансия. Эта вакансия называется дырой. Появление отверстия является важной особенностью, которая отличает полупроводник от проводника.

Когда к внутреннему полупроводнику добавляется небольшое количество нечистоты пентавалентной, такой как фосфор, он будет иметь дополнительный электрон после формирования ковалентной связи с другими полупроводниковыми атомами. Этот дополнительный электрон нуждается только в очень маленькой энергии, чтобы избавиться от связи и стать свободным электроном. Этот вид нечистого полупроводника называется электронным полупроводником (полупроводник N-типа). Однако добавление небольшого количества тривалентных элементарных примесей (таких как бор и т. Д.) В внутренний полупроводник, поскольку в нем есть только три электрона во внешнем слое, после формирования ковалентной связи с окружающими полупроводниковыми атомами, он создаст вакансию в кристалле. Этот вид нечистого полупроводника называется полупроводником отверстия (полупроводник P-типа). Когда полупроводники N-типа и P-типа объединяются, существует разница в концентрации свободных электронов и отверстий на их соединении. Как электроны, так и отверстия диффундируют к более низкой концентрации, оставляя после себя заряженные, но неподвижные ионы, которые разрушают исходную электрическую нейтральность областей N-типа и P-типа. Эти неподвижные заряженные частицы часто называют космическими зарядами, и они сконцентрированы вблизи границы областей N и P, образуя очень тонкую область космического заряда, которая известна как соединение PN.

Когда напряжение переднего смещения применяется на обоих концах соединения PN (положительное напряжение на одну сторону P-типа), отверстия и свободные электроны перемещаются друг с другом, создавая внутреннее электрическое поле. Недавно введенные отверстия затем рекомбинируют свободные электроны, иногда выпуская избыточную энергию в форме фотонов, который является светом, который мы видим светодиодами. Такой спектр является относительно узким, и, поскольку каждый материал имеет различную полоску, длина волн испускаемых фотонов различны, поэтому цвета светодиодов определяются основными используемыми материалами.