Диодҳои рӯшноӣ диодҳои махсус мебошанд. Мисли диодҳои оддӣ, диодҳои рӯшноӣ аз микросхемаҳои нимноқилӣ иборатанд. Ин маводи нимноқил барои тавлиди сохторҳои p ва n пешакӣ ё допинг карда мешаванд.
Мисли диодҳои дигар ҷараён дар диодҳои рӯшноӣ метавонад аз қутби p (анод) ба қутби n (катод) гузарад, аммо на ба самти муқобил. Ду интиқолдиҳандаи гуногун: сӯрохиҳо ва электронҳо аз электродҳо ба сохторҳои p ва n дар зери шиддатҳои гуногуни электродҳо меоянд. Вақте ки сӯрохиҳо ва электронҳо вомехӯранд ва дубора муттаҳид мешаванд, электронҳо ба сатҳи пасттари энергия меафтанд ва энергияро дар шакли фотонҳо мебароранд (фотонҳо он чизест, ки мо аксар вақт рӯшноӣ меномем).
Дарозии мавҷ (ранг)-и нуре, ки аз он мебарорад, бо энергияи бандҳои масолеҳи нимноқил, ки сохторҳои p ва n-ро ташкил медиҳанд, муайян карда мешавад.
Азбаски кремний ва германий маводи ғайримустақим мебошанд, дар ҳарорати хонагӣ, рекомбинатсияи электронҳо ва сӯрохиҳо дар ин мавод гузариши ғайрирадиатсионӣ мебошад. Чунин гузаришҳо фотонҳоро ҷудо намекунанд, балки энергияро ба энергияи гармӣ табдил медиҳанд. Аз ин рӯ, диодҳои кремний ва германий рӯшноӣ бароварда наметавонанд (онҳо дар ҳарорати хоси хеле паст рӯшноӣ медиҳанд, ки онро дар кунҷи махсус муайян кардан лозим аст ва равшании рӯшноӣ аён нест).
Маводҳое, ки дар диодҳои рӯшноӣ истифода мешаванд, ҳама маводи мустақими банд мебошанд, бинобар ин энергия дар шакли фотонҳо бароварда мешавад. Ин энергияҳои бандҳои мамнӯъ ба энергияи рӯшноӣ дар бандҳои наздики инфрасурх, намоён ё ултрабунафш мувофиқанд.
Ин модел як LED-ро тақлид мекунад, ки нурро дар қисми инфрасурхи спектри электромагнитӣ мебарорад.
Дар марҳилаҳои аввали рушд, диодҳои рӯшноӣ бо истифода аз арсениди галлий (GaAs) танҳо нурҳои инфрасурх ё сурхро бароварда метавонанд. Бо пешрафти илми материалшиносӣ, диодҳои навтаъсиси рӯшноӣ метавонанд мавҷҳои рӯшноиро бо басомадҳои баландтар ва баландтар бардоранд. Имрӯзҳо диодҳои рӯшноии рангҳои гуногун сохтан мумкин аст.
Диодҳо одатан дар як субстрати навъи N сохта мешаванд, ки дар рӯи он як қабати нимноқилҳои навъи P ҷойгир карда шуда, бо электродҳо пайваст карда мешаванд. Субстратҳои навъи P камтар маъмуланд, аммо инчунин истифода мешаванд. Бисёре аз диодҳои тиҷоратӣ, махсусан GaN / InGaN, инчунин субстратҳои сапфирро истифода мебаранд.
Аксари маводҳое, ки барои сохтани LEDҳо истифода мешаванд, нишондиҳандаҳои хеле баланди рефраксия доранд. Ин маънои онро дорад, ки аксари мавҷҳои рӯшноӣ ба мавод дар интерфейси ҳаво инъикос мешаванд. Аз ин рӯ, истихроҷи мавҷи рӯшноӣ як мавзӯи муҳим барои LEDҳост ва бисёре аз таҳқиқот ва рушд ба ин мавзӯъ нигаронида шудааст.
Фарқи асосии байни диодҳои LED (диодҳои рӯшноӣ) ва диодҳои оддӣ мавод ва сохтори онҳост, ки боиси фарқияти назаррас дар самаранокии онҳо дар табдил додани энергияи барқ ба энергияи рӯшноӣ мегардад. Инҳоянд чанд нуктаи калидӣ барои фаҳмонидани он ки чаро LEDҳо метавонанд нур бардоранд ва диодҳои оддӣ наметавонанд:
Маводҳои гуногун:LED-ҳо маводи нимноқилҳои III-V-ро истифода мебаранд, аз қабили арсениди галлий (GaAs), фосфиди галлий (GaP), нитриди галлий (GaN) ва ғайра. Ин маводҳо бандҳои мустақим доранд, ки ба электронҳо имкон медиҳанд, ки мустақиман ҷаҳида ва фотонҳоро озод кунанд (нур). Диодҳои оддӣ одатан кремний ё германийро истифода мебаранд, ки фосилаи ғайримустақим доранд ва ҷаҳиши электрон асосан дар шакли баровардани энергияи гармӣ ба амал меояд, на рӯшноӣ.
Сохтори гуногун:Сохтори LEDs барои оптимизатсияи тавлид ва партови нур пешбинӣ шудааст. LEDҳо одатан допантҳо ва сохторҳои қабати мушаххасро дар гузаргоҳи pn барои мусоидат ба тавлид ва баровардани фотонҳо илова мекунанд. Диодҳои оддӣ барои оптимизатсияи функсияи ислоҳи ҷараён тарҳрезӣ шудаанд ва ба тавлиди нур тамаркуз намекунанд.
Фазои энергетикӣ:Маводи LED дорои энергияи бузурги банд аст, ки маънои онро дорад, ки энергияи электронҳо ҳангоми гузариш ба қадри кофӣ баланд аст, ки дар шакли рӯшноӣ пайдо шавад. Энергияи бандҳои моддии диодҳои оддӣ хурд аст ва электронҳо ҳангоми гузариш асосан дар шакли гармӣ ҷудо мешаванд.
Механизми люминесцентӣ:Вақте ки пайванди pn-и LED дар зери ғарази пеш қарор дорад, электронҳо аз минтақаи n ба минтақаи p ҳаракат мекунанд, бо сӯрохиҳо дубора муттаҳид мешаванд ва энергияро дар шакли фотонҳо барои тавлиди нур озод мекунанд. Дар диодҳои оддӣ рекомбинатсияи электронҳо ва сӯрохиҳо асосан дар шакли рекомбинатсияи ғайрирадиатсионӣ сурат мегирад, яъне энергия дар шакли гармӣ хориҷ мешавад.
Ин фарқиятҳо ба LEDҳо имкон медиҳанд, ки ҳангоми кор нур партоянд, дар ҳоле ки диодҳои оддӣ наметавонанд.
Ин мақола аз Интернет гирифта шудааст ва ҳуқуқи муаллиф ба муаллифи аслӣ тааллуқ дорад
Вақти фиристодан: 01-01-2024