2024-01-15
LED (Light Emitting Diod) ialah peranti semikonduktor keadaan pepejal yang boleh menukar tenaga elektrik kepada cahaya yang boleh dilihat. Ia secara langsung boleh menukar elektrik kepada cahaya. Jantung LED ialah cip semikonduktor, dengan satu hujung dilekatkan pada kurungan, satu hujung adalah elektrod negatif, dan hujung satu lagi disambungkan ke elektrod positif bekalan kuasa, menjadikan keseluruhan cip terkapsul dalam resin epoksi.
Cip semikonduktor terdiri daripada dua bahagian, satu ialah semikonduktor jenis P di mana lubang mendominasi, dan satu lagi ialah semikonduktor jenis N di mana elektron mendominasi. Tetapi apabila kedua-dua semikonduktor ini disambungkan, persimpangan P-N terbentuk di antara mereka. Apabila arus melalui wayar dan bertindak pada cip, elektron ditolak ke arah rantau P, di mana ia bergabung semula dengan lubang dan mengeluarkan tenaga dalam bentuk foton. Ini adalah prinsipLampu LEDpelepasan. Panjang gelombang cahaya, juga dikenali sebagai warna cahaya, ditentukan oleh bahan yang membentuk persimpangan P-N.
LED boleh memancarkan cahaya merah, kuning, biru, hijau, biru, oren, ungu dan putih secara langsung.
Pada mulanya, LED digunakan sebagai sumber lampu penunjuk untuk instrumen dan meter. Kemudian, pelbagai LED berwarna digunakan secara meluas dalam isyarat lalu lintas dan paparan kawasan besar, menghasilkan faedah ekonomi dan sosial yang baik. Mengambil lampu isyarat merah 12 inci sebagai contoh, di Amerika Syarikat, lampu pijar 140 watt dengan jangka hayat yang panjang dan kecekapan visual yang rendah pada asalnya digunakan sebagai sumber cahaya, menghasilkan 2000 lumen cahaya putih. Selepas melalui penapis merah, kehilangan cahaya adalah 90%, meninggalkan hanya 200 lumen cahaya merah. Dalam lampu yang direka bentuk baru, Lumileds menggunakan 18 sumber cahaya LED merah, termasuk kehilangan litar, yang menggunakan sejumlah 14 watt elektrik dan menghasilkan kesan cahaya yang sama. Lampu isyarat kereta juga merupakan medan penting untuk aplikasi sumber cahaya LED.
Untuk pencahayaan umum, orang lebih memerlukan sumber cahaya putih. Pembangunan LED memancarkan cahaya putih telah berjaya pada tahun 1998. LED jenis ini dibuat dengan membungkus cip GaN dan yttrium aluminium garnet (YAG) bersama-sama. Cip GaN memancarkan cahaya biru( λ Serbuk pendarfluor YAG yang mengandungi Ce3+dihasilkan oleh pensinteran suhu tinggi (p=465nm, Wd=30nm) memancarkan cahaya kuning selepas teruja dengan cahaya biru ini, dengan kemuncak 550nLampu LEDm. Substrat LED cahaya biru dipasang dalam rongga reflektor berbentuk mangkuk, ditutup dengan lapisan nipis resin bercampur dengan YAG, kira-kira 200-500nm. Cahaya biru yang dipancarkan oleh substrat LED diserap oleh serbuk pendarfluor, dan bahagian lain cahaya biru dicampur dengan cahaya kuning yang dipancarkan oleh serbuk pendarfluor untuk mendapatkan cahaya putih.
Untuk LED putih InGaN/YAG, dengan menukar komposisi kimia fosfor YAG dan melaraskan ketebalan lapisan fosfor, pelbagai warna cahaya putih dengan suhu warna 3500-10000K boleh diperolehi. Kaedah mendapatkan cahaya putih melalui LED biru ini digunakan secara meluas kerana pembinaannya yang mudah, kos rendah dan kematangan teknologi yang tinggi.