LED (Light Emitting Diode), en ljusemitterande diod, är en halvledarenhet som kan omvandla elektrisk energi till synligt ljus. Den kan direkt omvandla elektricitet till ljus. Hjärtat i LED är ett halvledarchip. Ena änden av chippet är fäst vid en konsol, ena änden är en negativ pol och den andra änden är ansluten till strömförsörjningens positiva pol, så att hela chipet är inkapslat av epoxiharts.
Halvledarchippet består av två delar. Den ena delen är en halvledare av P-typ, där hålen är dominanta, och den andra änden är en halvledare av N-typ, där elektronerna är dominanta. Men när dessa två halvledare är sammankopplade bildas en PN-övergång mellan dem. När strömmen verkar på chipet genom tråden kommer elektronerna att skjutas till P-området, där elektronerna kommer att rekombinera med hål och sedan avger energi i form av fotoner. Detta är principen för LED-ljusemission. Ljusets våglängd, det vill säga ljusets färg, bestäms av materialet som bildar PN-övergången.
LED kan direkt avge rött, gult, blått, grönt, grönt, orange, lila och vitt ljus.
Till en början användes LED som indikatorljuskälla för instrument och mätare. Senare användes olika ljusfärgade lysdioder i stor utsträckning i trafikljus och stora ytor, vilket gav goda ekonomiska och sociala fördelar. Ta den 12-tums röda trafiksignallampan som ett exempel. I USA användes ursprungligen glödlampan på 140 watt med lång livslängd och låg ljuseffektivitet som ljuskälla, som producerade 2000 lumen vitt ljus. Efter att ha passerat genom det röda filtret är ljusförlusten 90 %, vilket bara lämnar 200 lumen rött ljus. I den nydesignade lampan använder Lumileds 18 röda LED-ljuskällor, inklusive kretsbortfall. Den totala strömförbrukningen är 14 watt, vilket kan ge samma ljuseffekt. Bilsignallampa är också ett viktigt område för tillämpning av LED-ljuskällor.
För allmänbelysning behöver människor fler vita ljuskällor. 1998 utvecklades vit LED framgångsrikt. Denna lysdiod är gjord genom att förpacka GaN-chip och yttriumaluminiumgranat (YAG) tillsammans. GaN-chippet avger blått ljus（ λ P=465nm, Wd=30nm), YAG-fosforen som innehåller Ce3+ sintrad vid hög temperatur avger gult ljus efter att ha exciterats av detta blå ljus, med ett toppvärde på 550n LED-lampa m. Det blå LED-substratet är installerat i det skålformade reflektionshålet, täckt med ett tunt lager harts blandat med YAG, ca 200-500nm. Det blå ljuset från LED-substratet absorberas delvis av fosforn, och den andra delen av det blå ljuset blandas med det gula ljuset från fosforn för att få vitt ljus.
För InGaN/YAG vit LED, genom att ändra den kemiska sammansättningen av YAG-fosfor och justera tjockleken på fosforskiktet, kan olika vita ljus med färgtemperatur på 3500-10000K erhållas. Denna metod för att få vitt ljus genom blå LED har enkel struktur, låg kostnad och högteknologisk mognad, så den används ofta.
Posttid: 2024-jan-29