Osnovno načelo in uporaba rdečih LED

Osnovno načelo in uporaba rdečih LED

Lahke diode (LED svetilke) so revolucionirale svetlobno industrijo s svojo energetsko učinkovitostjo, dolgo življenjsko dobo in vsestranskostjo. Med različnimi barvami, ki so na voljo, imajo rdeče LED posebno mesto zaradi svojih edinstvenih lastnosti in širokih aplikacij. Ta članek je namen, da se poglobimo v osnovno načelo rdečih LED, njihovo gradnjo in raziskati njihovo raznoliko uporabo na različnih področjih.
Oddelek 1: Osnovno načelo rdeče LED (vključujejo LED RED SMD in rdečo LED skozi luknjo)
1.1 Fizika polprevodnikov:
Da bi razumeli načelo rdečih LED (625Nm LED, 635Nm LED), moramo najprej dojeti osnove polprevodniške fizike. Polprevodniki so materiali, ki imajo električno prevodnost med prevodniki (na primer kovine) in nekonuktorji (kot so izolatorji). Obnašanje polprevodnikov ureja gibanje elektronov znotraj njihove atomske strukture.

1.2 PN Junction:
Ključna sestavina LED je PN Junction. Nastane se tako, da se pridruži dvema različnima vrstama polprevodnikov: P-tip (pozitiven) in N-tipa (negativno). Polprevodnik tipa P ima presežek pozitivnih nosilcev naboja (luknje), medtem ko ima polprevodnik N-tipa presežek nosilcev negativnih nabojev (elektronov).
1.3 Elektroluminiscenca:
Ko se na PN stičišču uporablja naprej, se elektroni iz območja N-tipa in luknje iz območja P-tipa združijo na stičišču in sproščajo energijo v obliki fotonov. Ta pojav je znan kot elektroluminiscenca. Energija oddajanih fotonov določa barvo LED.

Oddelek 2: Gradnja rdečih LED
2.1 Uporabljeni materiali:
Rdeče LED so običajno izdelane s kombinacijo galijevega arsenida (GAAS) in aluminijevega galijevega arsenida (Algaas). Ti materiali ponujajo primeren energetski pas za emisijo rdeče svetlobe.
2.2 Epitaksija in izdelava rezin:
Proces epitaksije vključuje rast tanke plasti polprevodniškega materiala na podlagi. V primeru rdečih LED se epitaksija izvaja na podlagi Gallium arsenida. Ta plast se nato jedkana, da tvori posamezne LED čipe.
2.3 Trgovina PN Junction:
S postopkom dopinga se v polprevodniški material uvedejo nečistoče, da se ustvari P in N regija. P -regija je dopirana z elementi, kot je aluminij, medtem ko je N regija dopiran z elementi, kot je silicij.

2.4 Kovinski stiki in kapsulacija:
Kovinski stiki se dodajo v območja P in N, da se omogočajo električne povezave. LED čip je nato zaprt s prozorno epoksi smolo, ki zagotavlja zaščito in izboljšanje svetlobne izhode.
Oddelek 3: Uporaba rdečih LED
3.1 indikatorske luči:
Ena najpogostejših aplikacij rdečih LED je kot indikatorske luči. Široko se uporabljajo v potrošniški elektroniki, kot so televizorji, domači aparati in avtomobilske plošče. Zaradi nizke porabe energije, kompaktne velikosti in dolge življenjske dobe so rdeče LED -je idealne za te aplikacije.
3.2 Prometni signali:
Rdeče LED se zaradi visoke vidnosti in zanesljivosti obsežno uporabljajo v prometnih signalih. Svetla rdeča luč, ki jo oddajajo te LED, zagotavlja jasno vidljivost tudi v neugodnih vremenskih razmerah. Poleg tega njihova nizka poraba energije zmanjšuje stroške energije in zahteve za vzdrževanje.

3.3 Oglaševanje in označevanje:
Rdeče LED so uporabljene pri oglaševanju in prikazovanju oznak, da bi pritegnile pozornost in učinkovito prenašale sporočila. Njihova živahna barva in sposobnost ustvarjanja dinamičnih svetlobnih učinkov sta priljubljena za uporabo v panojih, shranjevanju znakov in obsežnih zaslonih.
3.4 Medicinske aplikacije:
Rdeče LED najdejo prijave na različnih medicinskih področjih. Uporabljajo se pri fotodinamični terapiji za zdravljenje nekaterih vrst raka, pa tudi pri laserski terapiji na nizki ravni za zdravljenje bolečine in celjenje ran. Neinvazivna narava rdečih LED so dragoceni pri zdravljenju.
3.5 Razsvetljava v vrtnarstvu:
Rdeče LED igrajo ključno vlogo v sistemih razsvetljave vrtnarstva. Rastline potrebujejo posebne valovne dolžine svetlobe za optimalno rast in fotosintezo. Rdeče LED oddajajo svetlobo v območju 600-700 nm, kar je bistvenega pomena za spodbujanje rasti rastlin, cvetenja in sadja.

3.6 Optična komunikacija:
Rdeče LED se uporabljajo v optičnih komunikacijskih sistemih, zlasti v aplikacijah s kratkim dosegom, kot je optični prenos podatkov med napravami. Njihova kompaktna velikost, nizke stroške in združljivost z optičnimi vlakni so primerni za te aplikacije.
3.7 Naprave za nočno vizijo:
Rdeče LED se uporabljajo v napravah Night Vision, kot so očala za nočni vid in obseg. Rdeča luč, ki jo oddajajo te LED, je manj verjetno, da bo motila uporabnikov nočni vid v primerjavi z drugimi barvami. Rdeče LED imajo tudi daljšo življenjsko dobo baterije, zaradi česar so idealne za daljšo uporabo.
Zaključek:
Rdeče LED so postale nepogrešljiv del našega vsakdanjega življenja in iskanje aplikacij na najrazličnejših poljih. Razumevanje osnovnega načela njihovega delovanja in gradnje nam omogoča, da cenimo njihovo učinkovitost, trajnost in vsestranskost. Ker tehnologija še naprej napreduje, rdeča