ຫຼັກການເຮັດວຽກຂອງໂຄມໄຟ LED

LED (ແສງ emitting diode) ເປັນອຸປະກອນ semiconductor ຂອງລັດແຂງທີ່ສາມາດປ່ຽນພະລັງງານໄຟຟ້າເປັນແສງສະຫວ່າງທີ່ເບິ່ງເຫັນ. ມັນສາມາດປ່ຽນໄຟຟ້າໄປສູ່ແສງສະຫວ່າງໂດຍກົງ. ຫົວໃຈຂອງ LED ແມ່ນ semiconductor wafer. ປາຍຫນຶ່ງຂອງ wafer ແມ່ນຕິດກັບວົງເລັບ, ປາຍຫນຶ່ງແມ່ນ electrode ລົບ, ແລະທ້າຍອື່ນໆແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ກັບ electrode ບວກຂອງການສະຫນອງພະລັງງານ, ດັ່ງນັ້ນ wafer ທັງຫມົດແມ່ນ encapsulated ໂດຍ epoxy resin.

ຊິບ semiconductor ປະກອບດ້ວຍສອງສ່ວນ. ສ່ວນຫນຶ່ງແມ່ນ semiconductor p-type, ໃນທີ່ holes dominate, ແລະທ້າຍອື່ນໆແມ່ນ semiconductor n-type, ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນເອເລັກໂຕຣນິກ. ແຕ່ເມື່ອທັງສອງ semiconductors ເຊື່ອມຕໍ່ກັນ, ເປັນຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ p-n ລະຫວ່າງພວກມັນ. ໃນເວລາທີ່ປະຈຸບັນປະຕິບັດກ່ຽວກັບຊິບຜ່ານສາຍ, ເອເລັກໂຕຣນິກຈະຖືກ pushed ກັບພາກພື້ນ p, ບ່ອນທີ່ເອເລັກໂຕຣນິກແລະຮູປະສົມ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນປ່ອຍພະລັງງານໃນຮູບແບບຂອງ photons. ນີ້ແມ່ນຫຼັກການການປ່ອຍແສງ LED. ຄວາມຍາວຂອງແສງ, ນັ້ນແມ່ນ, ສີຂອງແສງແມ່ນຖືກກໍານົດໂດຍວັດສະດຸທີ່ປະກອບເປັນຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ p-n.

LED ສາມາດປ່ອຍແສງສີແດງ, ສີເຫຼືອງ, ສີຟ້າ, ສີຂຽວ, ສີຂຽວ, ສີສົ້ມ, ສີມ່ວງແລະສີຂາວໂດຍກົງ.

ໃນຕອນທໍາອິດ, led ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງຕົວຊີ້ວັດຂອງເຄື່ອງມືແລະແມັດ. ຕໍ່ມາ, LED ຂອງແສງສີຕ່າງໆໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນໄຟຈະລາຈອນແລະຈໍສະແດງຜົນພື້ນທີ່ຂະຫນາດໃຫຍ່, ເຮັດໃຫ້ເກີດຜົນປະໂຫຍດທາງດ້ານເສດຖະກິດແລະສັງຄົມ. ເອົາໂຄມໄຟສັນຍານຈະລາຈອນສີແດງ 12 ນິ້ວເປັນຕົວຢ່າງ. ໃນປະເທດສະຫະລັດອາເມລິກາ, ໂຄມໄຟ incandescent 140 ວັດທີ່ມີອາຍຸການໃຊ້ງານຍາວນານແລະປະສິດທິພາບການສະຫວ່າງຕ່ໍາຖືກນໍາໃຊ້ເປັນແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງ, ເຊິ່ງຜະລິດແສງສະຫວ່າງສີຂາວ 2000 lumen. ຫຼັງຈາກຜ່ານການກັ່ນຕອງສີແດງ, ການສູນເສຍແສງສະຫວ່າງແມ່ນ 90%, ເຮັດໃຫ້ພຽງແຕ່ 200 lumen ຂອງແສງສີແດງ. ໃນໂຄມໄຟທີ່ອອກແບບໃຫມ່, Lumileds ຮັບຮອງເອົາແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງ LED ສີແດງ 18, ລວມທັງການສູນເສຍວົງຈອນ, ເຊິ່ງບໍລິໂພກຈໍານວນທັງຫມົດ 14 ວັດເພື່ອຜະລິດຜົນກະທົບຂອງແສງສະຫວ່າງດຽວກັນ. ໂຄມໄຟສັນຍານລົດໃຫຍ່ຍັງເປັນພາກສະຫນາມທີ່ສໍາຄັນຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງ LED.

ສໍາລັບການເຮັດໃຫ້ມີແສງທົ່ວໄປ, ປະຊາຊົນຕ້ອງການແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງສີຂາວຫຼາຍ. ໃນປີ 1998, LED ສີຂາວໄດ້ຖືກພັດທະນາຢ່າງສໍາເລັດຜົນ. LED ແມ່ນເຮັດດ້ວຍຊິບ Gan ແລະ yttrium ອາລູມິນຽມ garnet (YAG) ຫຸ້ມຫໍ່ເຂົ້າກັນ. The Gan chip emits blue light（ λ P = 465nm, WD = 30nm), YAG phosphor ບັນຈຸ Ce3 + ເຮັດໂດຍການ sintering ອຸນຫະພູມສູງ emits ແສງສະຫວ່າງສີເຫຼືອງຫຼັງຈາກຕື່ນເຕັ້ນໂດຍແສງສະຫວ່າງສີຟ້ານີ້, ມີມູນຄ່າສູງສຸດຂອງ 550n ໂຄມໄຟ LED m. substrate LED ສີຟ້າໄດ້ຖືກຕິດຕັ້ງຢູ່ໃນໂຖປັດສະວະຮູບຊົງສະທ້ອນຢູ່ຕາມໂກນແລະປົກຫຸ້ມດ້ວຍຊັ້ນບາງໆຂອງຢາງປະສົມກັບ YAG, ປະມານ 200-500 nm. ບາງສ່ວນຂອງແສງສະຫວ່າງສີຟ້າທີ່ປ່ອຍອອກມາໂດຍ substrate LED ໄດ້ຖືກດູດຊຶມໂດຍ phosphor, ແລະພາກສ່ວນອື່ນໆຂອງແສງສະຫວ່າງສີຟ້າແມ່ນປະສົມກັບແສງສະຫວ່າງສີເຫຼືອງທີ່ປ່ອຍອອກມາໂດຍ phosphor ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ແສງສະຫວ່າງສີຂາວ.

ສໍາລັບ InGaN / YAG ສີຂາວ LEDs, ສີຕ່າງໆຂອງແສງສີຂາວທີ່ມີອຸນຫະພູມສີຂອງ 3500-10000k ສາມາດໄດ້ຮັບໂດຍການປ່ຽນອົງປະກອບທາງເຄມີຂອງ YAG phosphor ແລະປັບຄວາມຫນາຂອງຊັ້ນ phosphor. ວິທີການໄດ້ຮັບແສງສະຫວ່າງສີຂາວຜ່ານ LED ສີຟ້ານີ້ມີຂໍ້ດີຂອງໂຄງສ້າງທີ່ງ່າຍດາຍ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາແລະການເຕີບໂຕທາງດ້ານເຕັກນິກສູງ, ສະນັ້ນມັນຖືກນໍາໃຊ້ຫຼາຍທີ່ສຸດ.ã€