Принцип рада ЛЕД лампе

ЛЕД је полупроводнички уређај у чврстом стању који може претворити електричну енергију у видљиву светлост. Може директно претворити електричну енергију у светлост. Срце ЛЕД-а је полупроводнички чип. Један крај чипа је причвршћен за држач, један крај је негативни пол, а други крај је повезан са позитивним полом напајања, тако да је цео чип инкапсулиран епоксидном смолом.

Полупроводнички чип се састоји од два дела. Један део је полупроводник П-типа, у коме су рупе доминантне, а други крај је полупроводник Н-типа, у коме доминирају електрони. Али када су ова два полупроводника повезана, између њих се формира П-Н спој. Када струја делује на чип кроз жицу, електрони ће бити потиснути у П област, где ће се електрони рекомбиновати са рупама, а затим емитовати енергију у облику фотона. Ово је принципЛЕД светлоемисија. Таласна дужина светлости, односно боја светлости, одређена је материјалом који формира П-Н спој.

ЛЕД може директно да емитује црвену, жуту, плаву, зелену, зелену, наранџасту, љубичасту и белу светлост.

У почетку је ЛЕД коришћен као индикатор светлосног извора инструмената и мерача. Касније су различите светле ЛЕД диоде биле нашироко коришћене у семафорима и дисплејима великих површина, стварајући добре економске и друштвене користи. Узмите за пример црвену семафору од 12 инча. У Сједињеним Државама, сијалица са жарном нити од 140 вати са дугим веком трајања и ниском светлосном ефикасношћу првобитно је коришћена као извор светлости, која је производила 2000 лумена беле светлости. Након проласка кроз црвени филтер, губитак светлости је 90%, остављајући само 200 лумена црвене светлости. У ново дизајнираној лампи, Лумиледс користи 18 црвених ЛЕД извора светлости, укључујући губитак кола. Укупна потрошња енергије је 14 вати, што може произвести исти светлосни ефекат. Аутомобилска сигнална лампа је такође важно поље примене ЛЕД извора светлости.

За опште осветљење, људима је потребно више извора беле светлости. Године 1998. успешно је развијен бели ЛЕД. Овај ЛЕД је направљен паковањем ГаН чипа и итријум алуминијумског граната (ИАГ) заједно. ГаН чип емитује плаво светло (λ П=465нм, Вд=30нм), ИАГ фосфор који садржи Це3+синтерован на високој температури емитује жуту светлост након што је узбуђен овом плавом светлошћу, са вршном вредношћу од 550н ЛЕД лампе м. Плава ЛЕД подлога је уграђена у рефлектирајућу шупљину у облику посуде, прекривена танким слојем смоле помешане са ИАГ, око 200-500 нм. Плаво светло са ЛЕД подлоге делимично апсорбује фосфор, а други део плаве светлости се меша са жутом светлошћу из фосфора да би се добила бела светлост.

За ИнГаН/ИАГ беле ЛЕД, променом хемијског састава ИАГ фосфора и подешавањем дебљине слоја фосфора, могу се добити различита бела светла са температуром боје од 3500-10000К. Овај метод добијања беле светлости преко плаве ЛЕД диоде има предности једноставне структуре, ниске цене и високе технолошке зрелости, тако да се широко користи.