Extra fényes LED meghatározás, előzmények, beállítások

A fényesség fogalmát

Kevés tanulmány jellemzői a LED ebben a kérdésben, mert akadályokat támaszt az emberi fiziológia. Az érzékenység a szem, hogy a hullámok a zöld szín a megrendelés meghaladja az azonos paraméter piros. Tehát nem csak a teljesítmény számításához fluxus, kevés, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a hőkezelés nem lépi túl megengedett, hála a jó teljesítményt. Mi kell több, és tegye a kapott eredményt a jellemzői az emberi látás.

háttér Fejlesztési

A legtöbb diódák működnek rovására lumineszcencia hatást. Úgy indult az elején a XX század. Sokan úgy vélik, hogy az első fénykibocsátó dióda gyártott véletlenül, Henry Joseph Round, amikor értékelni egyengető tulajdonságait szilícium-karbid. Érdemes megjegyezni, hogy ez az ásványi anyag, szilícium-karbid, a Földön szinte nem fordul elő, de nagyon gyakori a csillagok légkörével.

Ez volt onnan, és leszállt meteorit, amely nem volt a fogak Eugene Atchison 1891. Digger ötlet érthető - úgy döntött, hogy ő talált az elhunyt aszteroida gyémánt, és azt akarta, hogy csendben eladni a felfedezés. De amikor a terméket mutatott ékszerész, észrevette, hogy nincsenek jellegzetessége az egyik legdrágább kövek a világon. És ez történt évvel később. Úgy tűnik, Eugene-ben nyugdíjtakarékossággal és rejtjük régóta porosodik a ládákat.

Ami a szilícium-karbid Henry Joseph Round, mesterséges. Az elején a XX század megtanultuk szintetizálni ásványi. A keménysége ez tényleg csak a második gyémánt. Vizsgálja a kristály detektor rádió (podbodronny tapasztalat más kutatók zaimevshih szabadalom), Henry és találtam ragyogás. Azonnal írt a folyóirat Elektromos világ, és kijelentette, a következő:

1. Feszültségen 10 VAC néhány minta elkezd ragyogni sárga karborundumot.
2. A növekvő feszültség különbség akár 110 hálózati ragyogás bizonyítani szinte az összes kísérleti kristályok formájában.
3. A növekvő feszültség a spektrum, továbbá a sárga, meg lehet nézni a zöld, narancs és kék.
4. Egyes anyagok közzétételére csak a szélén, mások bizonyítják térfogati hatás.
5. A jelenség aligha tulajdonítható thermoelectricity.

A lumineszcencia akkor jelentkezik, ha előre előfeszített p-n-csomópont. Ha kellően nagy feszültséget a kristály kap egy jelentős számú kisebbségi töltéshordozók. Ez a folyamat annak köszönhető, hogy az alagút hatást. Amikor a látogató vendég művészek kezdenek rekombinálódhat többségi töltéshordozók, a többlet energia alakul fénnyé. Ez magyarázza, hogy az alacsony feszültségű izzani Henry Joseph Round nem figyelhető meg.

Azonban nem minden ilyen egyszerű. Schottky diódák - és szilícium-karbid a fém érintkezők csak azokat - megvilágítja, és negatív feszültséget alkalmazva. Az áramkör pontosan ugyanaz, de van egy lényeges különbség a potenciális lavina átmenet. Az atomok eloszlassa félvezető ionizált töltéshordozók, és a fordított rekombinációs újra elvégezni, hogy a fénykibocsátás egy foton.

Figyelem! Modern LED-ek bocsátanak ki csak egy egyenes előfeszítő p-n-csomópont, ha a pozitív feszültséget adunk az anód.

Kerek műveletet ismételjük meg honfitársunk Losev 1928. Azt is sikerült egy kristály detektor fénye, és úgy találta, hogy néhány minta megvilágított csak unipoláris kapcsolat, és a másik irányba, a DC nem számít. Megpróbálta megérteni ezt a tényt, de sehol sem jött. Azonban, a következtetést a forduló megerősítette, hogy a hatás nem függ össze a termoelektromos fűtés.

Lásd még: Fuse

Kezdés LED AD lehet tekinteni a '60 -as évek elején, amikor az első szilícium-karbid film. Először a hatékonyság színminták bámulatosan kicsi és mintegy 0,005%. És az a helyzet, szilícium-karbid nem a legjobb anyag a gyártás nagy fényerejű diódák. Pontosabban, az utóbbi nem tud tenni minden ebben a szakaszban a technológia.

És mi a jobb?

Meglepő lenne, ha az első LED ejtettünk közvetlenül a legjobb a világon anyag. A korai 90-es karborundumot eltűntek a polcokról, ezért ne próbálja keresni a lehullott meteorit. Legutóbbi cián LED tartományban emittáló 470 nm hatékonysága mintegy 0,03%.

Már a 50-es években a félvezető csoport AIIBVI alaposan tanulmányozták. És létrehoz egy állandó keresés az új technikai megoldásokat. Figyelembe véve a LED-ek voltak AIIIBV osztálya félvezetők, például, amelyek illusztrálják a jelenség a fizika tanár szennyező ingerületvezetési. Az ilyen típusú anyagok teljesen ember alkotta, a természetben nem található. Adalékolásával a gallium arzén, a tudósok kapott egy új területen a kutatás. A szennyeződések be a szubsztrát egy folyékony fázisban vagy gőzfázisban epitaxia.

1962 már megjelentek az alapján ez az anyag lézerek. Ezek jósolt nagy jövőt az űrkutatásban, alkalmas kommunikációs és mérések. Sorozatgyártását fénykibocsátó diódák alapuló gallium arzenid megtette a cég Texas Instruments. Ára egy darab volt 130 $. Ma, a költségek LED lényegesen alacsonyabb, és gallium-arzenid, amelyek széles körben használják a vezérlőpult, kommunikációs eszközök, és így tovább.

A foszforilált gallium-arzenid

Hatékonyság az ismert anyagok még túl kicsi ahhoz, hogy hozzon létre egy szuper-fényes LED-ek. Tehát Holonyak Bevaka és jött 1962-ben, hogy szükség van foszforilációja gallium-arzenid teljesítmény javítása érdekében. A jellemzője az új eszközök vált nagy sugárzási koherencia. Ez azt jelentette, hogy a kommunikációs eszközök várják a további fejlesztéseket, mert a egyenletessége a fény ebben az esetben nagy szerepet játszik.

Eddig ez volt főként a fejlesztések az IBM mérnökei, kivéve a titkos NASA projektek. De 1962-ben a harc köztük a híres General Electric. A növekvő kristályok gőzfázisú epitaxia, a cég mérnökei figyelemreméltó sikereket ért el. Érdemes megjegyezni, hogy gyorsan sikerült növelni a hatékonyságot a készülék, de a koherencia a sugárzás ugyanakkor jelentősen csökken. Ár GE kétszer a Texas Instruments, így a párt ment elég csekély.

1968-ban a Monsanto megvásárolta a jogokat, és részt vesz a tömegtermelés LED alapuló gallium arzenid foszforilált. Ezt követően, az értékesítés nőtt évente legalább négy alkalommal, de abszolút értékben még mindig pici. Ez volt ebben az időben kezdenek megjelenni az első digitális LED kijelző (display).

gallium-foszfid

Lásd még: Elektromágneses starter

LED átmenet gallium-foszfid adalékolt ón, nevezték el őket. adatokat kaptunk, hogy az optikai tulajdonságokat, nagymértékben javul bevezetése nitrogénszennyező. Hőkezelése félvezetőszerkezetet növekedés után ez sikerült növelni a hatékonyságot legfeljebb 2%. Egyidejűleg keresni új szín tulajdonságait. Mivel gallium-foszfid diódák hoztak létre, ami egy zöldes, de hatékonysága 0,6% volt.

Ugyanakkor! Annak ellenére, hogy a hatékonyságot a zöld LED alacsonyabb volt köszönhető, hogy a fokozott érzékenységet a szem ebben a tartományban úgy tűnt, még szebb, mint a vörös.

hatékonyságú LED

Ahhoz, hogy egy szuper-fényes LED, kell egy nagy hatásfokkal. A logika elemi. Minél nagyobb az áram, annál nagyobb a veszteség a kontaktus ellenállás. Következésképpen szerezni nagy fényerejű, alacsony áram hatékonyság legyen túl magas. Semiconductor Tönkremenne és elolvad. Nem csoda, hogy az első lézer működtettük hűtés 77 K Amellett, hogy a tisztán fizikai adottságok ez biztosítja a megfelelő hűtést.

Tökéletes LED 100% hatásfokú bocsát ki egy foton per injektált elektron. Ezt nevezik a kvantumhatásfok. És ez ideális egyenlő eggyel. A valós LED hatékonyságát becsült aránya a hatalom az optikai sugárzás az injekció jelenlegi.

Ezen túlmenően, a kibocsátott fotonok kell menni az űrbe. Erre lehetséges területe p-n-átmenet nyitottnak kell lennie. A valóságban, egy jelentős része a foton és belül marad. Következésképpen egyes tervezési, többek között, azzal jellemezve, optikai kimenet. Általában ez az opció az egyik fő korlátozó tényező, alig éri el az 50%.

Alatt a hatékonysága a LED néven közismert az arány a száma kibocsátott fotonok a összegzett kimenetet. Általában p-n-átmenet feszültség esik mintegy fél voltos, majd az aktuális lineárisan növekszik. Következésképpen, teljesítmény elvész az elmozdulás a záróréteg, a sugárzás elleni ellenállását és ohmikus fűtés. Elején XXI század normálisnak tekinthető LED hatásfoka 4% (beleértve az optikai hozam).

Annak érdekében, hogy valahogy hatásának javítása és kap végül szuperfényes LED-del, mérnökök kezdett keres új design.

Hatékonyságának javítása LED

kettős heterostructure

Növekvő dióda fényesség érhető el fenntartva a magas hordozó koncentrációja. Az egyik technika, hogy ennek eléréséhez az, hogy egy kettős-p-n-csomópont. Ebben az esetben a sugárzási réteg veszi körül, félvezetők egyéb vezetési típusú mindkét oldalon. Hogy növelje a terület a leadott a kisebbségi töltéshordozók. Az egész szerkezet úgy néz ki, mint egy 5-rétegű szendvics:

1. sugárzásos réteg aktív a központban.
2. Mindkét oldalán ez borította félvezetők, ami a jelen két reteszelő réteg.
3. Kapcsolat félvezetők külső burkolat az egész területet, hogy a jelenlegi terjedését.

A mag vastagsága függ a kvantumhatásfok. Graph nemlineáris és van egy markáns púp lejtős vagy ferde. Ennek megfelelően, a vastagsága értéket kell kiválasztani a tartományban. Általában több tíz mikron. Kísérletek azt mutatják, hogy a növekedés a kvantum-hozam érhető el gyenge adalékolása esetén az aktív régió. A száma szennyező atomok jellemzően kevesebb, mint tíz, hogy a tizenhetedik mértékben egység per köbcentiméter. Általában, a folyamat viszonylag kevéssé ismert.

Növelése az injekció lehet adalékolásával érik el a külső rétegek. A szennyezés-koncentrációja legalább egy nagyságrenddel kisebb, mint az előző esetben, vagy az azonos számú alkalommal a fenti. Bár az aktív és a zárórétegek, definíció szerint, kell lennie különböző anyagokból, fontos, hogy a kristályrácsuk azonos szerkezetűek. A növekvő mismatch kvantumhasznosítási élesen csökken.