Alltden uppladdningsbara arbetslampan, bärbar campinglampaochmultifunktionell pannlampaanvänd LED-lampa.För att förstå principen om diod led, först att förstå den grundläggande kunskapen om halvledare.De ledande egenskaperna hos halvledarmaterial är mellan ledare och isolatorer.Dess unika egenskaper är: när halvledaren stimuleras av yttre ljus- och värmeförhållanden kommer dess ledningsförmåga att förändras avsevärt;Att tillsätta små mängder föroreningar till en ren halvledare ökar avsevärt dess förmåga att leda elektricitet.Kisel (Si) och germanium (Ge) är de mest använda halvledarna i modern elektronik, och deras yttre elektroner är fyra.När kisel- eller germaniumatomer bildar en kristall interagerar närliggande atomer med varandra, så att de yttre elektronerna delas av de två atomerna, vilket bildar den kovalenta bindningsstrukturen i kristallen, som är en molekylstruktur med liten begränsningsförmåga.Vid rumstemperatur (300K) kommer termisk excitation att göra att vissa yttre elektroner får tillräckligt med energi för att bryta sig loss från den kovalenta bindningen och bli fria elektroner, denna process kallas intrinsic excitation.Efter att elektronen är obunden för att bli en fri elektron, lämnas en tom plats i den kovalenta bindningen.Denna vakans kallas ett hål.Utseendet på ett hål är en viktig egenskap som skiljer en halvledare från en ledare.
När en liten mängd femvärdig förorening, såsom fosfor, tillsätts den inneboende halvledaren, kommer den att ha en extra elektron efter att ha bildat en kovalent bindning med andra halvledaratomer.Denna extra elektron behöver bara mycket liten energi för att bli av med bindningen och bli en fri elektron.Denna typ av föroreningshalvledare kallas elektronisk halvledare (halvledare av N-typ).Men om man lägger till en liten mängd trivalenta elementära föroreningar (som bor, etc.) till den inneboende halvledaren, eftersom den bara har tre elektroner i det yttre lagret, kommer det att skapa en tomhet efter att ha bildat en kovalent bindning med de omgivande halvledaratomerna. i kristallen.Denna typ av föroreningshalvledare kallas hålhalvledare (halvledare av P-typ).När halvledare av N-typ och P-typ kombineras, finns det en skillnad i koncentrationen av fria elektroner och hål vid deras korsning.Både elektroner och hål sprids mot den lägre koncentrationen, vilket lämnar efter sig laddade men orörliga joner som förstör den ursprungliga elektriska neutraliteten för regionerna av N-typ och P-typ.Dessa orörliga laddade partiklar kallas ofta rymdladdningar, och de är koncentrerade nära gränsytan mellan N- och P-regionerna för att bilda en mycket tunn region av rymdladdning, som är känd som PN-övergången.
När en framåtriktad förspänning appliceras på båda ändarna av PN-övergången (positiv spänning på ena sidan av P-typen), rör sig hålen och de fria elektronerna runt varandra, vilket skapar ett internt elektriskt fält.De nyinjicerade hålen rekombineras sedan med de fria elektronerna, och ibland frigörs överskottsenergi i form av fotoner, vilket är det ljus vi ser sänds ut av lysdioder.Ett sådant spektrum är relativt smalt, och eftersom varje material har olika bandgap, är våglängderna för fotoner som emitteras olika, så färgerna på lysdioderna bestäms av de grundläggande materialen som används.
Posttid: 12 maj 2023