LED의 빛나는 원리

모두충전식 작업 조명, 휴대용 캠핑 라이트그리고다기능 헤드 램프LED 전구 유형을 사용하십시오. 다이오드 LED의 원리를 이해하려면 먼저 반도체의 기본 지식을 이해합니다. 반도체 재료의 전도성 특성은 도체와 절연체 사이입니다. 고유 한 특징은 다음과 같습니다. 반도체가 외부 빛과 열 조건에 의해 자극 될 때 전도성 능력이 크게 변할 것입니다. 순수한 반도체에 소량의 불순물을 추가하면 전기를 전도하는 능력이 크게 증가합니다. 실리콘 (SI)과 게르마늄 (GE)은 현대 전자 제품에서 가장 일반적으로 사용되는 반도체이며 외부 전자는 4입니다. 실리콘 또는 게르마늄 원자가 결정을 형성 할 때, 이웃 원자가 서로 상호 작용하여 외부 전자가 두 원자에 의해 공유되도록하여, 결정에서 공유 결합 구조를 형성하는 두 원자에 의해 공유되며, 이는 제약 능력이 거의없는 분자 구조입니다. 실온 (300K)에서 열 여기는 일부 외부 전자가 공유 결합에서 벗어나 자유 전자가 될 수있는 충분한 에너지를 얻게 만듭니다.이 과정을 고유 여기라고합니다. 전자가 유리 전자가되기 위해 결합되지 않은 후, 공화당은 공유 결합에 남아 있습니다. 이 공석을 구멍이라고합니다. 구멍의 모양은 반도체를 도체와 구별하는 중요한 기능입니다.

인과 같은 소량의 펜타 발성 불순물이 고유 반도체에 첨가 될 때, 다른 반도체 원자와 공유 결합을 형성 한 후 여분의 전자를 가질 것이다. 이 여분의 전자는 결합을 제거하고 자유 전자가되기 위해 매우 작은 에너지 만 있으면됩니다. 이러한 종류의 불순물 반도체를 전자 반도체 (N- 타입 반도체)라고합니다. 그러나, 주변 반도체 원자와 함께 공유 결합을 형성 한 후 외부 층에 3 개의 전자 만 가지 때문에 소량의 3 개의 삼위화 원소 불순물 (예 : 붕소 등)을 고유 반도체에 추가하면 결정에 공석이 생길 것입니다. 이러한 종류의 불순물 반도체를 구멍 반도체 (P- 타입 반도체)라고합니다. N- 타입 및 P 형 반도체가 결합 될 때, 교차점에서의 유리 전자 및 구멍의 농도에 차이가있다. 전자 및 구멍은 모두 낮은 농도로 확산되어 N- 타입 및 P 형 영역의 원래 전기 중립성을 파괴하는 하전되지만 움직이지 않는 이온을 남겨 둡니다. 이러한 고정 전하 입자를 종종 공간 전하라고하며, N 및 P 영역의 인터페이스 근처에서 집중되어 PN 접합으로 알려진 매우 얇은 공간 전하 영역을 형성합니다.

전방 바이어스 전압이 PN 접합부의 양쪽 끝에 (P- 타입의 한쪽으로 양의 전압)가 적용되면 구멍과 자유 전자가 서로 주위로 움직여 내부 전기장이 생성됩니다. 새로 주사 한 구멍은 자유 전자와 재결합하여 때로는 광자 형태로 과도한 에너지를 방출하는데, 이는 LED에 의해 방출되는 빛입니다. 이러한 스펙트럼은 비교적 좁고, 각 재료는 다른 밴드 갭을 가지기 때문에 방출 된 광자의 파장은 다르기 때문에 LED의 색상은 사용 된 기본 재료에 의해 결정됩니다.