LED (Light Emitting Diode), gaismu emitējoša diode, ir cietvielu pusvadītāju ierīce, kas var pārveidot elektrisko enerģiju redzamā gaismā. Tā var tieši pārveidot elektrību gaismā. LED sirds ir pusvadītāju mikroshēma. Viens mikroshēmas gals ir piestiprināts pie kronšteina, viens gals ir negatīvais pols, bet otrs gals ir savienots ar barošanas avota pozitīvo polu, tā ka visa mikroshēma ir iekapsulēta epoksīdsveķos.
Pusvadītāju mikroshēma sastāv no divām daļām. Viena daļa ir P tipa pusvadītājs, kurā dominē caurumi, bet otra daļa ir N tipa pusvadītājs, kurā dominē elektroni. Bet, kad šie divi pusvadītāji ir savienoti, starp tiem veidojas PN pāreja. Kad strāva iedarbojas uz mikroshēmu caur vadu, elektroni tiks izstumti uz P zonu, kur elektroni rekombinēsies ar caurumiem un pēc tam izstaros enerģiju fotonu veidā. Šis ir LED gaismas emisijas princips. Gaismas viļņa garumu, t.i., gaismas krāsu, nosaka materiāls, kas veido PN pāreju.
LED var tieši izstarot sarkanu, dzeltenu, zilu, zaļu, oranžu, violetu un baltu gaismu.
Sākumā LED tika izmantots kā instrumentu un skaitītāju indikatora gaismas avots. Vēlāk dažādas gaišas krāsas LED tika plaši izmantotas luksoforos un liela laukuma displejos, radot labus ekonomiskos un sociālos ieguvumus. Piemēram, 12 collu sarkanā luksofora lampiņa. Amerikas Savienotajās Valstīs sākotnēji kā gaismas avots tika izmantota 140 vatu kvēlspuldze ar ilgu kalpošanas laiku un zemu gaismas efektivitāti, kas radīja 2000 lūmenu baltas gaismas. Pēc sarkanā filtra iziešanas gaismas zudumi ir 90%, atstājot tikai 200 lūmenus sarkanas gaismas. Jaunizveidotajā lampā Lumileds izmanto 18 sarkanus LED gaismas avotus, ieskaitot ķēdes zudumus. Kopējais enerģijas patēriņš ir 14 vati, kas var radīt tādu pašu gaismas efektu. Automobiļu signāllampas ir arī svarīga LED gaismas avotu pielietojuma joma.
Vispārējam apgaismojumam cilvēkiem ir nepieciešams vairāk baltas gaismas avotu. 1998. gadā tika veiksmīgi izstrādāta baltā LED. Šī LED ir izgatavota, apvienojot GaN mikroshēmu un itrija alumīnija granātu (YAG). GaN mikroshēma izstaro zilu gaismu (λ P = 465 nm, Wd = 30 nm), YAG fosfors, kas satur Ce3+ un ir saķepināts augstā temperatūrā, pēc ierosināšanas ar šo zilo gaismu izstaro dzeltenu gaismu ar maksimālo vērtību 550 n LED lampas m. Zilais LED substrāts ir ievietots bļodveida atstarošanas dobumā, kas pārklāts ar plānu sveķu slāni, kas sajaukts ar YAG, apmēram 200–500 nm. Zilo gaismu no LED substrāta daļēji absorbē fosfors, bet otra zilās gaismas daļa tiek sajaukta ar dzelteno gaismu no fosfora, lai iegūtu baltu gaismu.
InGaN/YAG baltās gaismas diodes gadījumā, mainot YAG fosfora ķīmisko sastāvu un pielāgojot fosfora slāņa biezumu, var iegūt dažādas baltas gaismas ar krāsu temperatūru no 3500 līdz 10000 K. Šai baltās gaismas iegūšanas metodei, izmantojot zilo gaismas diodi, ir vienkārša struktūra, zemas izmaksas un augsta tehnoloģiskā brieduma pakāpe, tāpēc to plaši izmanto.
Publicēšanas laiks: 2024. gada 29. janvāris