Alleden oppladbare arbeidslampen, bærbar campinglampeogmultifunksjonell hodelyktbruk LED-pæretypen.For å forstå prinsippet om diode ledet, først å forstå den grunnleggende kunnskapen om halvledere.De ledende egenskapene til halvledermaterialer er mellom ledere og isolatorer.Dens unike egenskaper er: når halvlederen stimuleres av ytre lys- og varmeforhold, vil dens ledningsevne endres betydelig;Tilsetning av små mengder urenheter til en ren halvleder øker dens evne til å lede elektrisitet betydelig.Silisium (Si) og germanium (Ge) er de mest brukte halvlederne i moderne elektronikk, og deres ytre elektroner er fire.Når silisium- eller germaniumatomer danner en krystall, samhandler naboatomer med hverandre, slik at de ytre elektronene blir delt av de to atomene, som danner den kovalente bindingsstrukturen i krystallen, som er en molekylstruktur med liten begrensningsevne.Ved romtemperatur (300K) vil termisk eksitasjon gjøre at noen ytre elektroner får nok energi til å bryte seg vekk fra den kovalente bindingen og bli frie elektroner, denne prosessen kalles intrinsic excitation.Etter at elektronet er ubundet til å bli et fritt elektron, er det igjen en ledig plass i den kovalente bindingen.Denne ledige stillingen kalles et hull.Utseendet til et hull er en viktig egenskap som skiller en halvleder fra en leder.
Når en liten mengde femverdig urenhet som fosfor tilsettes den iboende halvlederen, vil den ha et ekstra elektron etter å ha dannet en kovalent binding med andre halvlederatomer.Dette ekstra elektronet trenger bare veldig liten energi for å bli kvitt bindingen og bli et fritt elektron.Denne typen urenhetshalvleder kalles elektronisk halvleder (N-type halvleder).Men å tilsette en liten mengde trivalente elementære urenheter (som bor, etc.) til den iboende halvlederen, fordi den har bare tre elektroner i det ytre laget, etter å ha dannet en kovalent binding med de omkringliggende halvlederatomene, vil det skape en tomhet i krystallen.Denne typen urenhetshalvleder kalles hullhalvleder (P-type halvleder).Når N-type og P-type halvledere kombineres, er det en forskjell i konsentrasjonen av frie elektroner og hull i deres kryss.Både elektroner og hull diffunderes mot den lavere konsentrasjonen, og etterlater ladede, men ubevegelige ioner som ødelegger den opprinnelige elektriske nøytraliteten til N-type og P-type regionene.Disse ubevegelige ladede partiklene kalles ofte romladninger, og de er konsentrert nær grensesnittet til N- og P-regionene for å danne et veldig tynt område med romladning, som er kjent som PN-krysset.
Når en foroverspenning påføres begge ender av PN-krysset (positiv spenning til den ene siden av P-typen), beveger hullene og frie elektroner seg rundt hverandre, og skaper et internt elektrisk felt.De nylig injiserte hullene rekombineres deretter med de frie elektronene, og noen ganger frigjør overflødig energi i form av fotoner, som er lyset vi ser utsendt av lysdioder.Et slikt spektrum er relativt smalt, og siden hvert materiale har et annet båndgap, er bølgelengdene til fotoner som sendes ut forskjellige, så fargene på lysdioder bestemmes av de grunnleggende materialene som brukes.
Innleggstid: 12. mai 2023