устройство светодиода
Основная область
применения светодиодов- это и элементы индикации и осветительные
приборы.
В качестве
осветительных приборов светодиоды имеют огромное приемущество перед
обычной лампой накаливания- более долгий срок службы, отсутствие
нагрева и более высокую устойчивость к механическому воздействию.
В этой статье мы
рассмотрим как работает светодиод.
Для начала
давайте вспомним про P-N
переход:
За основу любого
полупроводника взяты две области, имеющие
разноименные заряды: N-область с увеличенным содержанием отрицательно
заряженных электронов и P- область с увеличенным содержанием
положительно заряженных "дырок".
Соединение двух
разноименных областей и называют P-N переходом.
Возникновение
тока в P-N переходе возможно лишь в одном случае: при подаче на
P-область "плюса", а на N-область "минуса".
Таким образом
работает обыкновенный полупроводниковый
диод.
При отпирании диода (подаче напряжения
"плюс" на анод, и "минус" на катод) электроны начинают двигаться в
сторону "плюса", а "дырки" наоборот- в сторону "минуса".
Но в какой-то определенный момент
"дырки" и электроны встретятся!!
Так как эти частицы имеют разноименные
заряды то между ними, вполне естественно, возникнет взаимосвязь,
которая будет сопровождаться выбросом энергии.
Так как этот момент очень
кратковременный, то в обычном полупроводниковом диоде этот выброс
энергии будет незначительным и максимум может отразиться лишь в виде
паразитного нагрева p-n перехода.
Но искуственно этот процесс
взаимодействия разнозаряженных частиц можно и "удлинить"...
И вот тогда выброс энергии будет выражен
в виде фотона света, который мы и увидим как свечение.
Небольшая оговорка: на самом деле при
применении различных искуственных присадок к химическому составу
полупроводника диапазон свечения светодиодов очень широк- от видимого
человеческим глазом спектра до инфрокрасного (такие светодиоды
применяются в пультах ду)
и ультрафиолетового (такие светодиоды
так-же нашли применение, например в некоторых конструкциях
видеонаблюдения).
При развитии современных технологий
светодиоды уже давно вышли из разряда "просто индикаторов".
Мощные светодиоды уже с
большим успехом применяются в качестве осветительных приборов и даже в
автомобильных фарах!
Интересное дополнение к теме: устройство полупроводникового лазера
|
немного теории
|