Totsla llum de treball recarregable, llum de càmping portàtilifar multifuncionalutilitzeu el tipus de bombeta LED. Per entendre el principi de led díode, primer per comprendre els coneixements bàsics dels semiconductors. Les propietats conductores dels materials semiconductors es troben entre conductors i aïllants. Les seves característiques úniques són: quan el semiconductor és estimulat per la llum externa i les condicions de calor, la seva capacitat conductora canviarà significativament; Afegir petites quantitats d'impureses a un semiconductor pur augmenta significativament la seva capacitat de conduir l'electricitat. El silici (Si) i el germani (Ge) són els semiconductors més utilitzats en l'electrònica moderna, i els seus electrons exteriors són quatre. Quan els àtoms de silici o germani formen un cristall, els àtoms veïns interactuen entre ells, de manera que els electrons exteriors es comparteixen entre els dos àtoms, la qual cosa forma l'estructura d'enllaç covalent al cristall, que és una estructura molecular amb poca capacitat de restricció. A temperatura ambient (300K), l'excitació tèrmica farà que alguns electrons exteriors obtinguin prou energia per trencar-se de l'enllaç covalent i convertir-se en electrons lliures, aquest procés s'anomena excitació intrínseca. Després que l'electró es deslligui per convertir-se en un electró lliure, queda una vacant a l'enllaç covalent. Aquesta vacant s'anomena forat. L'aparició d'un forat és una característica important que distingeix un semiconductor d'un conductor.
Quan s'afegeix una petita quantitat d'impuresa pentavalent, com ara fòsfor, al semiconductor intrínsec, tindrà un electró addicional després de formar un enllaç covalent amb altres àtoms semiconductors. Aquest electró addicional només necessita energia molt petita per desfer-se de l'enllaç i convertir-se en un electró lliure. Aquest tipus de semiconductor d'impureses s'anomena semiconductor electrònic (semiconductor tipus N). Tanmateix, si s'afegeix una petita quantitat d'impureses elementals trivalents (com el bor, etc.) al semiconductor intrínsec, perquè només té tres electrons a la capa exterior, després de formar un enllaç covalent amb els àtoms dels semiconductors circumdants, es crearà una vacant. en el cristall. Aquest tipus de semiconductor d'impureses s'anomena semiconductor de forats (semiconductor tipus P). Quan es combinen semiconductors de tipus N i de tipus P, hi ha una diferència en la concentració d'electrons lliures i forats a la seva unió. Tant els electrons com els forats es difonen cap a la concentració més baixa, deixant enrere ions carregats però immòbils que destrueixen la neutralitat elèctrica original de les regions de tipus N i P. Aquestes partícules carregades immòbils sovint s'anomenen càrregues espacials, i es concentren prop de la interfície de les regions N i P per formar una regió molt fina de càrrega espacial, que es coneix com a unió PN.
Quan s'aplica una tensió de polarització directa als dos extrems de la unió PN (tensió positiva a un costat del tipus P), els forats i els electrons lliures es mouen entre si, creant un camp elèctric intern. Aleshores, els forats recentment injectats es recombinen amb els electrons lliures, de vegades alliberant l'excés d'energia en forma de fotons, que és la llum que veiem emesa pels leds. Aquest espectre és relativament estret i, com que cada material té un interval de banda diferent, les longituds d'ona dels fotons emesos són diferents, de manera que els colors dels leds estan determinats pels materials bàsics utilitzats.
Hora de publicació: 12-maig-2023