Šviesos diodas, kuris žymi šviesos diodą, yra a puslaidininkis diodas, kuris šviečia, kai taikoma įtampa, ir jie naudojami visur jūsų elektronikoje, naujo tipo apšvietime ir skaitmeninės televizijos monitoriuose.
Kaip veikia šviesos diodas
Palyginkime, kaip veikia šviesos diodas, palyginti su senesniais kaitrinė lemputė. Kaitrinė lemputė veikia per elektros energiją per kaitinimo siūlelį, kuris yra stiklinės lemputės viduje. Kaitinimo siūlas įkaista ir švyti, o tai sukuria šviesą, tačiau kartu sukuria daug šilumos. Kaitinama kaitrinė lemputė praranda apie 98% energijos, kuria gamina šilumą, todėl yra gana neefektyvi.
Šviesos diodai yra naujos apšvietimo technologijų šeimos, vadinamos kietojo kūno apšvietimu, dalis ir gerai suplanuotas gaminys; Šviesos diodai iš esmės yra vėsūs. Vietoj vienos lemputės LED lempoje bus daugybė mažų šviesos diodų.
Šviesos diodai yra pagrįsti elektroliuminescencijos poveikiu, kad kai kurios medžiagos skleidžia šviesą, kai naudojama elektra. Šviesos dioduose nėra kaitrinių kaitrinių siūlelių, vietoj jų juos apšviečia elektronų judėjimas puslaidininkinėje medžiagoje, paprastai aliuminio-galio-arsenide (AlGaAs). Šviesa sklinda iš diodo p-n sankryžos.
Tiksliai tai, kaip veikia šviesos diodas, yra labai sudėtinga tema, čia yra puikus vadovas, išsamiai paaiškinantis šį procesą:
Bendrosios aplinkybės
Elektroliuminescencija, gamtos reiškiniai, kuriais grindžiama LED technologija, buvo aptiktas 1907 m. Didžiosios Britanijos radijo ryšiu tyrinėtojas ir Guglielmo Marconi asistentas Henry Joseph Round, eksperimentuodamas su silicio karbidu ir katės ūsas.
1920-aisiais Rusijos radijo tyrėjas Olegas Vladimirovičius Losevas tyrinėjo elektroliuminescencijos reiškinius dioduose, naudojamuose radijo imtuvuose. 1927 m. Jis išleido straipsnį, pavadintą Švytinčio karborundo [silicio karbido] detektorius ir aptikimas kristalais apie jo tyrimus, ir nors tuo metu remiantis jo darbu nebuvo sukurtas joks praktinis šviesos diodas, jo tyrimai padarė įtaką būsimiems išradėjams.
Metus vėliau, 1961 m., Robertas Biardas ir Gary Pittmanas išrado ir užpatentavo „Texas Instruments“ infraraudonųjų spindulių LED. Tai buvo pirmasis šviesos diodas, tačiau infraraudonųjų spindulių pagalba jis buvo už matomos šviesos spektras. Žmonės nemato infraraudonųjų spindulių. Ironiška, tačiau Baird ir Pittman tik atsitiktinai išrado šviesos diodą, o pora iš tikrųjų bandė išrasti lazerinį diodą.
Matomi šviesos diodai
1962 m. Nickas Holonyackas, „General Electric Company“ inžinierius, išrado pirmąjį matomos šviesos diodą. Tai buvo raudonas šviesos diodas ir Holonyack diodo substratui buvo panaudojęs galio arsenido fosfidą.
Holonyackas už savo indėlį į šią technologiją pelnė garbę būti vadinamas „Šviesos diodo tėvu“. Jis taip pat turi 41 patentą, o kiti jo išradimai apima lazerinį diodą ir pirmąjį šviesos reguliatorių.
1972 m. Elektrikas inžinierius George'as Craford'as išrado pirmąjį geltonos spalvos šviesos diodą įmonei „Monsanto“, diode naudodamas galio arsenido fosfidą. Crafordas taip pat išrado raudoną šviesos diodą, kuris buvo 10 kartų ryškesnis nei „Holonyack“.
Pažymėtina, kad „Monsanto“ įmonė pirmoji masiškai gamino matomus šviesos diodus. 1968 m. „Monsanto“ pagamino raudonus šviesos diodus, kurie buvo naudojami kaip indikatoriai. Tik aštuntajame dešimtmetyje šviesos diodai išpopuliarėjo, kai „Fairchild Optoelectronics“ gamintojams pradėjo gaminti nebrangius (po mažiau nei penkis centus) LED prietaisus.
1976 m., Tomas P. „Pearsall“ išrado labai efektyvų ir ypač ryškų šviesos diodą, skirtą naudoti šviesolaidžio ir šviesolaidžių telekomunikacijose. „Pearsall“ išrado naujas puslaidininkių medžiagas, optimizuotas optinių skaidulų perdavimo bangos ilgiui.
1994 m. „Shuji Nakamura“ išrado pirmąjį mėlyną šviesos diodą, naudodamas galio nitridą.