Основной принцип и использование красных светодиодов

Основной принцип и использование красных светодиодов

Легкие диоды (светодиодные лампы) произвели революцию в осветительной промышленности с их энергоэффективностью, длительным сроком службы и универсальностью. Среди различных доступных цветов красные светодиоды занимают особое место благодаря своим уникальным свойствам и широко распространенным приложениям. Эта статья направлена на то, чтобы углубиться в основной принцип, стоящий за красными светодиодами, их конструкцию и изучение их разнообразных применений в различных областях.
Раздел 1: Основной принцип красного светодиода (включает в себя красные SMD-светодиодные и красные светодиоды) светодиод)
1.1 Полупроводниковая физика:
Чтобы понять принцип красных светодиодов (625 нм, светодиод 635 нм), мы должны сначала понять основы физики полупроводника. Полупроводники представляют собой материалы, которые имеют электрическую проводимость между проводниками (такими как металлы) и не проводниками (такими как изоляторы). Поведение полупроводников регулируется движением электронов в их атомной структуре.

1.2 ПН -соединение:
Ключевым компонентом светодиода является PN -соединение. Он образуется путем соединения двух разных типов полупроводников: P-тип (положительный) и N-тип (отрицательный). Полупроводник P-типа имеет избыток положительных носителей заряда (отверстия), в то время как полупроводник N-типа имеет избыток отрицательных носителей заряда (электроны).
1.3 Электролюминесценция:
Когда прямое напряжение применяется через переход PN, электроны из области N-типа и отверстия из области P-типа объединяются на соединении, высвобождая энергию в форме фотонов. Это явление известно как электролюминесценция. Энергия испускаемых фотонов определяет цвет светодиода.

Раздел 2: Строительство красных светодиодов
2.1 Используются материалы:
Красные светодиоды обычно строится с использованием комбинации арсенида галлия (GAAS) и алюминиевого арсенида галлия (Algaas). Эти материалы предлагают подходящую энергетическую полосу для выбросов красного света.
2.2 Эпитаксию и изготовление пластин:
Процесс эпитаксии включает в себя выращивание тонкого слоя полупроводникового материала на подложке. В случае красных светодиодов эпитаксия выполняется на субстрате арсенида галлия. Этот слой затем выгравируется для образования отдельных светодиодных чипсов.
2.3 ПН -соединение Формирование:
Благодаря процессу допинга в полупроводниковые материалы вводятся примеси для создания областей P и N. Область P легирован такими элементами, как алюминий, а область N легирован такими элементами, как кремний.

2.4 Металлические контакты и инкапсуляция:
Металлические контакты добавляются в области P и N, чтобы обеспечить электрические соединения. Светодиодный чип затем инкапсулируется с прозрачной эпоксидной смолой, обеспечивая защиту и усиление световой выпуска.
Раздел 3: Использование красных светодиодов
3.1 Индикаторные огни:
Одним из наиболее распространенных применений красных светодиодов является как индикаторные огни. Они широко используются в потребительской электронике, такой как телевизоры, домашние приборы и автомобильные панели. Низкое энергопотребление, компактный размер и длительный срок службы делают красные светодиоды идеальными для этих приложений.
3.2 Традовые сигналы:
Красные светодиоды широко используются в транспортных сигналах из -за их высокой видимости и надежности. Ярко -красный свет, испускаемый этими светодиодами, обеспечивает четкую видимость даже в неблагоприятных погодных условиях. Кроме того, их низкое энергопотребление снижает затраты на энергию и требования к техническому обслуживанию.

3.3 Реклама и вывески:
Красные светодиоды используются в рекламных и вывесках, чтобы привлечь внимание и эффективно передавать сообщения. Их яркий цвет и способность создавать динамические осветительные эффекты делают их популярными для использования в рекламных щитах, знаках магазинов и крупномасштабных дисплеев.
3.4 Медицинские заявки:
Красные светодиоды находят заявки в различных медицинских областях. Они используются в фотодинамической терапии для лечения определенных типов рака, а также в лазерной терапии низкого уровня для лечения боли и заживления ран. Неинвазивный характер красных светодиодов делает их ценными в медицинских методах.
3.5 Освещение садоводства:
Красные светодиоды играют решающую роль в системах освещения садоводства. Растения требуют определенных длин волн света для оптимального роста и фотосинтеза. Красные светодиоды испускают свет в диапазоне 600-700 нм, что необходимо для стимуляции роста растений, цветения и плодоношения.

3.6 Оптическая связь:
Красные светодиоды используются в системах оптической связи, особенно в краткосрочных приложениях, таких как передача оптических данных между устройствами. Их компактный размер, низкая стоимость и совместимость с оптическими волокнами делают их пригодными для этих приложений.
3.7 устройства ночного видения:
Красные светодиоды используются в устройствах Night Vision, таких как очки ночного видения и области. Красный свет, испускаемый этими светодиодами, с меньшей вероятностью нарушает ночное видение пользователя по сравнению с другими цветами. Красные светодиоды также имеют более длительное время автономной работы, что делает их идеальными для расширенного использования.
Заключение:
Красные светодиоды стали незаменимой частью нашей повседневной жизни, находя применения в широком спектре полей. Понимание основного принципа их работы и строительства позволяет нам оценить их эффективность, долговечность и универсальность. Поскольку технологии продолжают продвигаться, красный