Dîoda ronahiyê dîodek taybetî ye. Mîna dîodên asayî, dîodên ronahiyê jî ji çîpên nîvconductor pêk tên. Ev malzemeyên semiconductor ji bo hilberîna strukturên p û n-ê ji berê ve têne çandin an dopîng kirin.
Mîna dîodên din, herikîna di dîoda ronahiyê de bi hêsanî dikare ji pola p (anodê) berbi pola n (katod) ve biherike, lê ne berevajî. Du hilgirên cihê: çal û elektron ji elektrodê ber bi p û n strukturên di bin voltaja elektrodê de diherikin. Dema ku çal û elektron digihin hev û ji nû ve li hev dikevin, elektron dikevin asteke enerjiyê ya nizimtir û enerjiyê di forma fotonan de derdixin (foton ku em bi gelemperî jê re dibêjin ronî).
Dirêjahiya pêlê (reng) ronahiya ku jê derdixe, bi enerjiya bandgapê ya materyalên nîvconduktorê ku pêkhateyên p û n pêk tînin, tê destnîşankirin.
Ji ber ku silicon û germanium materyalên bandgapê nerasterast in, di germahiya odeyê de, veavakirina elektron û kunên di van materyalan de veguherînek ne-radyatîf e. Veguheztinên weha fotonan bernadin, lê enerjiyê vediguherînin enerjiya germê. Ji ber vê yekê, dîodên silicon û germanium nikarin ronahiyê derxînin (ew ê di germahiyên taybetî yên pir nizm de ronahiyê derxînin, ku divê di goşeyek taybetî de were kifş kirin, û ronahiya ronahiyê ne diyar e).
Materyalên ku di dîodên ronahiyê de têne bikar anîn hemî materyalên bandgap rasterast in, ji ber vê yekê enerjî di forma fotonan de tê berdan. Van enerjiyên bandê yên qedexekirî bi enerjiya ronahiyê ya di bandên nêzê-infrasor, xuyang, an nêzîkê ultraviolet de têkildar in.
Ev model LEDek ku ronahiyê di beşa infrasor a spektra elektromagnetîk de derdixe simule dike.
Di qonaxên destpêkê yên pêşveçûnê de, dîodên ronahiyê yên ku galium arsenide (GaAs) bikar tînin tenê dikarin ronahiya infrared an sor derxînin. Bi pêşkeftina zanista materyalan re, dîodên ronahiyê yên ku nû hatine pêşve xistin dikarin pêlên ronahiyê bi frekansên bilind û bilind derbixin. Îro, dîodên ronahiyê yên rengên cihêreng dikarin bêne çêkirin.
Dîod bi gelemperî li ser substratek N-type têne çêkirin, bi qatek nîvconduktorê P-type li ser rûyê wê tê razandin û bi elektrodê ve bi hev ve girêdayî ye. Substratên P-type kêmtir gelemperî ne, lê di heman demê de têne bikar anîn. Gelek dîodên ronahiyê yên bazirganî, nemaze GaN/InGaN, di heman demê de binerdeyên yaqûtê jî bikar tînin.
Piraniya materyalên ku ji bo çêkirina LED-an têne bikar anîn xwedan pîvanên refraksiyonê yên pir bilind in. Ev tê vê wateyê ku piraniya pêlên ronahiyê li navgîniya hewayê vegere nav materyalê. Ji ber vê yekê, derxistina pêla ronahiyê ji bo LED-an mijarek girîng e, û gelek lêkolîn û pêşkeftin li ser vê mijarê disekine.
Cûdahiya sereke di navbera LED (dîodên ronahiyê) û dîodên asayî de materyal û strukturê wan e, ku di veguheztina enerjiya elektrîkê de di enerjiya ronahiyê de dibe sedema cûdahiyên girîng di karbidestiya wan de. Li vir çend xalên sereke hene ku rave bikin ka çima LED dikarin ronahiyê derxînin û diodên asayî nekarin:
Materyalên cûda:LEDs materyalên nîvconductor III-V wekî galium arsenide (GaAs), galium fosphide (GaP), galium nitride (GaN) bikar tînin. Van materyalan bandgapek rasterast heye, ku destûrê dide elektron ku rasterast bazdin û fotonan (ronahî) berdin. Diodên asayî bi gelemperî silicon an germanium bikar tînin, yên ku xwedan bandgapek nerasterast e, û bazdana elektronê bi gelemperî di forma berdana enerjiya germê de, ji ronahiyê pêk tê.
Struktura cuda:Struktura LED-an ji bo xweşbînkirina hilberîn û belavkirina ronahiyê hatî çêkirin. LED bi gelemperî dopan û strukturên qat ên taybetî li hevbenda pn zêde dikin da ku hilberîn û berdana fotonan pêşve bibin. Diodên asayî ji bo xweşbînkirina fonksiyona rastkirina niha têne sêwirandin û balê nadin ser hilberîna ronahiyê.
Bandgapa enerjiyê:Materyalên LED-ê xwedî enerjiyek bandgapek mezin e, ku tê vê wateyê ku enerjiya ku di dema veguheztinê de ji hêla elektronan ve tê berdan ew qas bilind e ku di forma ronahiyê de xuya bibe. Enerjiya bandgapê ya materyalê ya dîodên asayî piçûk e, û elektron bi gelemperî di forma germê de dema ku ew vediguhezin têne berdan.
Mekanîzmaya Luminescence:Dema ku pevgirêdana pn ya LED-ê di bin biasiya pêş de be, elektron ji herêma n ber bi devera p ve diçin, bi kunkan re ji nû ve li hev dikevin û enerjiyê di forma fotonan de berdidin da ku ronahiyê biafirînin. Di dîodên asayî de, ji nû ve berhevkirina elektron û qulan bi gelemperî di forma vejena ne-radyatîf de ye, ango enerjî di forma germê de tê berdan.
Van cûdahî dihêle ku LED di dema xebatê de ronahiyê derxînin, dema ku diodên asayî nekarin.
Ev gotar ji Înternetê tê û mafê kopî yê nivîskarê orîjînal e
Dema şandinê: Tebax-01-2024