• Latest
  • Trending
Nguyên lý hoạt động của Diode phát quang LED

Nguyên lý hoạt động của Diode phát quang LED

October 5, 2023
Núi lửa hoạt động như thế nào? Điều gì xảy ra khi núi lửa phun trào?

Núi lửa hoạt động như thế nào? Điều gì xảy ra khi núi lửa phun trào?

December 7, 2023
Ngừng Đa nhiệm để làm việc hiệu quả hơn?

Ngừng Đa nhiệm để làm việc hiệu quả hơn?

December 6, 2023
Bức Tranh. Đánh giá cuộc đời!

Bức Tranh. Đánh giá cuộc đời!

December 5, 2023
15 cách để Tăng cường Hiệu quả Sức mạnh Ý chí của bạn

15 cách để Tăng cường Hiệu quả Sức mạnh Ý chí của bạn

December 5, 2023
5 cuốn sách giúp tăng cường thương hiệu của bạn

5 cuốn sách giúp tăng cường thương hiệu của bạn

December 4, 2023
9 dấu hiệu cho thấy bạn là một người theo chủ nghĩa hoàn hảo độc hại và nó có thể tàn phá cuộc sống của bạn như thế nào

9 dấu hiệu cho thấy bạn là một người theo chủ nghĩa hoàn hảo độc hại và nó có thể tàn phá cuộc sống của bạn như thế nào

December 4, 2023
Rối loạn lo âu xã hội – Làm sao để bắt đầu một cuộc trò chuyện đúng cách

Rối loạn lo âu xã hội – Làm sao để bắt đầu một cuộc trò chuyện đúng cách

December 3, 2023
7 Sự kiện Cấp độ Tuyệt chủng Có thể Kết thúc Sự sống của chúng ta

7 Sự kiện Cấp độ Tuyệt chủng Có thể Kết thúc Sự sống của chúng ta

December 2, 2023
Tình bạn và tình yêu

Tình bạn và tình yêu

December 2, 2023
Một tia chớp trên bầu trời đêm? Nó có thể là một pháo sáng Iridium

Một tia chớp trên bầu trời đêm? Nó có thể là một pháo sáng Iridium

December 1, 2023
No Result
View All Result
EnterKnow
  • Khoa học
  • Vũ trụ
  • Xe cộ
  • Sống
  • Đọc Sách
Enter
  • Login
  • Register
No Result
View All Result
EnterKnow
  • Khoa học
  • Vũ trụ
  • Xe cộ
  • Sống
  • Đọc Sách
  • Login
  • Register
Enter
EnterKnow
Enter
No Result
View All Result
Home Công Nghệ và Kỹ Thuật Kỹ thuật Điện - Điện tử

Nguyên lý hoạt động của Diode phát quang LED

EnterKnow by EnterKnow
October 5, 2023
in Kỹ thuật Điện - Điện tử
Reading Time: 4 mins read
731 38
0
864
SHARES
2.4k
VIEWS
Share on FacebookShare on Twitter

Mục lục

  • Nguyên lý hoạt động của LED
    • Vùng cấm trực tiếp
    • Vùng cấm gián tiếp
    • Các vật liệu sử dụng trong LED
  • Cấu trúc vật lý của LED
  • Đèn LED ánh sáng trắng
  • Ứng dụng của đèn LED

Chip LED cũng giống như một điốt PN thông thường, nhưng nó có đặc tính phát sáng. Cấu tạo và hoạt động của nó có thể được giải thích như sau.

Nguyên lý hoạt động của LED

Giống như một diode thông thường, diode LED hoạt động khi nó được phân cực thuận. Trong trường hợp này, chất bán dẫn loại n bị pha tạp nhiều hơn loại p tạo thành tiếp giáp p-n. Khi nó bị phân cực thuận, hàng rào điện thế bị giảm đi và các điện tử và lỗ trống kết hợp ở lớp suy giảm (hay lớp hoạt động), ánh sáng hoặc photon được phát ra hoặc bức xạ theo mọi hướng. Hình vẽ điển hình dưới đây cho thấy sự phát xạ ánh sáng do cặp lỗ trống điện tử kết hợp theo xu hướng thuận.

LED

Để giải thích sự phát xạ của các photon trong một diode LED ta sử dụng Lý thuyết vùng năng lượng của chất rắn. Theo lý thuyết này, việc kết hợp lỗ trống – điện tử sẽ cho ra các photon hay không phụ thuộc vào việc vật liệu có vùng cấm trực tiếp hay vùng cấm gián tiếp (vùng trống/khoảng trống trực tiếp và gián tiếp).

Vùng cấm trực tiếp

LED

Những vật liệu bán dẫn có vùng cấm trực tiếp là những vật liệu phát ra photon. Trong vật liệu có vùng cấm trực tiếp, đáy của mức năng lượng của vùng dẫn nằm ngay trên mức năng lượng trên cùng của vùng hóa trị trên biểu đồ Năng lượng và Động lượng (vectơ sóng ‘k’). Khi electron và lỗ trống kết hợp lại, năng lượng E = hν ứng với khe hở năng lượng △ (eV) được thoát ra dưới dạng năng lượng ánh sáng hoặc photon trong đó h là hằng số Planck và ν là tần số ánh sáng.

Vùng cấm gián tiếp

LED

Trong khi vùng cấm gián tiếp có bản chất là không bức xạ vì đáy của vùng dẫn không trùng với đỉnh của vùng hóa trị và năng lượng tương ứng với khoảng trống năng lượng chủ yếu được đưa ra dưới dạng nhiệt. Ví dụ như Si, Ge, v.v.

Các vật liệu sử dụng trong LED

Ví dụ về vật liệu có vùng cấm trực tiếp là Gali Arsenide (GaAs), một chất bán dẫn hợp chất là vật liệu được sử dụng trong đèn LED. Các nguyên tử Dopant được thêm vào GaAs để tạo ra nhiều màu sắc. Một số vật liệu được sử dụng trong đèn LED là:

  • Nhôm Gali Arsenide (AlGaAs) – tia hồng ngoại.
  • Gali Asen Phosphide (GaAsP) – đỏ, cam, vàng.
  • Nhôm Gali Phosphide (AlGaP) – màu xanh lá cây.
  • Indium Gallium Nitride (InGaN) – xanh lam, lam – lục, gần tia cực tím.
  • Kẽm Selenide (ZnSe) – màu xanh lam.

Cấu trúc vật lý của LED

Đèn LED được cấu tạo theo cách để ánh sáng phát ra không bị tái hấp thu vào vật liệu. Vì vậy, nó được đảm bảo rằng sự tái kết hợp electron-lỗ trống diễn ra trên bề mặt.

LED

Hình trên cho thấy hai cách khác nhau của cấu trúc tiếp giáp p-n LED. Lớp loại p được tạo thành mỏng và được trồng trên chất nền loại n. Các điện cực kim loại được gắn ở hai bên của lớp tiếp giáp p-n đóng vai trò là các nút cho kết nối điện bên ngoài. Lớp tiếp giáp p-n của điốt phát quang được bọc trong một hộp trong suốt hình vòm để ánh sáng được phát ra đồng đều theo mọi hướng và giảm thiểu hiện tượng phản xạ bên trong.

LED

Thông thường LED có 2 chân, nhưng cũng có các cấu hình 3, 4 và 6 chân để có được nhiều màu trong cùng một gói đèn LED.

Định mức dòng điện của LED là vài chục mA. Do đó, cần phải mắc nối tiếp một điện trở cao với nó. Điện áp giảm chuyển tiếp của LED lớn hơn nhiều so với điốt thông thường và vào khoảng 1,5 đến 3,5 vôn.

Đèn LED ánh sáng trắng

Đèn LED đang trở nên rất phổ biến ngày nay vì hiệu suất rất cao của đèn LED về sản lượng ánh sáng trên một đơn vị công suất đầu vào (tính bằng miliWatts), so với bóng đèn sợi đốt. Vì vậy, đối với chiếu sáng mục đích chung, ánh sáng trắng được ưu tiên. Để tạo ra ánh sáng trắng với sự trợ giúp của đèn LED, hai phương pháp được sử dụng:

  • Trộn ba màu cơ bản RGB để tạo ra ánh sáng trắng. Phương pháp này có hiệu suất lượng tử cao.
  • Phương pháp khác là phủ một đèn LED một màu với phốt pho có màu khác để tạo ra ánh sáng trắng. Phương pháp này phổ biến về mặt thương mại để sản xuất bóng đèn LED và đèn chiếu sáng.

Ứng dụng của đèn LED

  • Màn hình điện tử như OLED, micro-LED, chấm lượng tử, v.v.
  • Dưới dạng chỉ báo LED.
  • Trong điều khiển từ xa.
  • Đèn chiếu sáng.
  • Bộ cách ly quang học.
Tags: LEDHow to work
Share346Tweet216Pin78

Related Posts

Tìm hiểu Pin điện. Lịch sử phát triển Pin
Kỹ thuật Điện - Điện tử

Tìm hiểu Pin điện. Lịch sử phát triển Pin

by EnterKnow
October 13, 2023
Định nghĩa Tế bào Pin Galvanic (Tế bào Pin Voltaic)
Kỹ thuật Điện - Điện tử

Định nghĩa Tế bào Pin Galvanic (Tế bào Pin Voltaic)

by EnterKnow
September 27, 2023
Fuel Cell – Cơ bản Pin nhiên liệu
Kỹ thuật Điện - Điện tử

Fuel Cell – Cơ bản Pin nhiên liệu

by WikiTech
August 11, 2023 - Updated on October 24, 2023
Pin nhiên liệu màng điện phân polymer (PEMFC)
Kỹ thuật Điện - Điện tử

Pin nhiên liệu màng điện phân polymer (PEMFC)

by WikiTech
August 11, 2023
Load More
Next Post
Dù bất cứ điều gì, thì mọi thứ xảy ra luôn luôn là vì điều tốt đẹp nhất!

Dù bất cứ điều gì, thì mọi thứ xảy ra luôn luôn là vì điều tốt đẹp nhất!

Màu quần áo yêu thích của bạn nói lên điều gì về bạn?

Màu quần áo yêu thích của bạn nói lên điều gì về bạn?

0 0 votes
Article Rating
Subscribe
Login
Notify of
guest

guest

0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments
EnterKnow

Liên hệ quảng cáo 0935.247.688
Copyright © 2023 EnterKnow.

Navigate Site

  • Công Nghệ và Kỹ Thuật
  • Khoa học & Khám Phá
  • Khoa học Vũ trụ
  • Kinh Tế – Khởi Nghiệp
  • Nghệ thuật, Âm nhạc, Giải trí
  • Nhà và Vườn
  • Nhân văn học
  • Ô tô & Xe cộ
  • Phụ Nữ, Trẻ Em và Gia Đình
  • Sách và Đọc Sách
  • Sống và Làm việc
  • Sức khỏe & Y học
  • Tài nguyên
  • Thiên nhiên

Follow Us

  • Login
  • Sign Up
No Result
View All Result
  • Công Nghệ và Kỹ Thuật
  • Khoa học & Khám Phá
  • Khoa học Vũ trụ
  • Kinh Tế – Khởi Nghiệp
  • Nghệ thuật, Âm nhạc, Giải trí
  • Nhà và Vườn
  • Nhân văn học
  • Ô tô & Xe cộ
  • Phụ Nữ, Trẻ Em và Gia Đình
  • Sách và Đọc Sách
  • Sống và Làm việc
  • Sức khỏe & Y học
  • Tài nguyên
  • Thiên nhiên

Liên hệ quảng cáo 0935.247.688
Copyright © 2023 EnterKnow.

Welcome Back!

Sign In with Facebook
OR

Login to your account below

Forgotten Password? Sign Up

Create New Account!

Fill the forms below to register

All fields are required. Log In

Retrieve your password

Please enter your username or email address to reset your password.

Log In

Add New Playlist

wpDiscuz