Продуктов принцип на LED лампа

LED (Light Emitting Diode), диод, излъчващ светлина, е полупроводниково устройство в твърдо състояние, което може да преобразува електрическа енергия във видима светлина. Може директно да преобразува електричеството в светлина. Сърцето на LED е полупроводников чип. Единият край на чипа е прикрепен към скоба, единият край е отрицателен полюс, а другият край е свързан към положителния полюс на захранването, така че целият чип да е капсулован с епоксидна смола.

Полупроводниковият чип се състои от две части. Едната част е полупроводник от тип P, в който преобладават дупките, а другият край е полупроводник от тип N, в който преобладават електроните. Но когато тези два полупроводника са свързани, между тях се образува PN преход. Когато токът действа върху чипа през жицата, електроните ще бъдат изтласкани към P зоната, където електроните ще се рекомбинират с дупки и след това ще излъчват енергия под формата на фотони. Това е принципът на излъчване на LED светлина. Дължината на вълната на светлината, тоест цветът на светлината, се определя от материала, който образува PN прехода.

LED може директно да излъчва червена, жълта, синя, зелена, зелена, оранжева, лилава и бяла светлина.

Първоначално LED се използва като светлинен индикатор за инструменти и измервателни уреди. По-късно различни светлооцветени светодиоди бяха широко използвани в светофари и дисплеи с голяма площ, което доведе до добри икономически и социални ползи. Вземете за пример 12-инчовата червена светофарна лампа. В Съединените щати 140-ватовата лампа с нажежаема жичка с дълъг живот и ниска светлинна ефективност първоначално е използвана като източник на светлина, която произвежда 2000 лумена бяла светлина. След преминаване през червения филтър, загубата на светлина е 90%, оставяйки само 200 лумена червена светлина. В новоразработената лампа Lumileds използва 18 червени LED източника на светлина, включително загуба на верига. Общата консумация на енергия е 14 вата, което може да произведе същия светлинен ефект. Автомобилната сигнална лампа също е важна област на приложение на LED светлинен източник.

За общо осветление хората се нуждаят от повече източници на бяла светлина. През 1998 г. бе успешно разработен бял светодиод. Този светодиод е направен чрез опаковане на GaN чип и итриев алуминиев гранат (YAG) заедно. GaN чипът излъчва синя светлина（ λ P=465nm, Wd=30nm), YAG фосфорът, съдържащ Ce3+, синтерован при висока температура, излъчва жълта светлина, след като бъде възбуден от тази синя светлина, с пикова стойност от 550n LED лампа m. Синият светодиоден субстрат е монтиран в отражателната кухина с форма на купа, покрита с тънък слой смола, смесена с YAG, около 200-500 nm. Синята светлина от LED субстрата се абсорбира частично от фосфора, а другата част от синята светлина се смесва с жълтата светлина от фосфора, за да се получи бяла светлина.

За InGaN/YAG бял светодиод, чрез промяна на химическия състав на YAG фосфора и регулиране на дебелината на фосфорния слой, могат да се получат различни бели светлини с цветна температура от 3500-10000K. Този метод за получаване на бяла светлина чрез син светодиод има проста структура, ниска цена и висока технологична зрялост, така че се използва широко.