ارائه شده در فروشگاه قطعات الکترونیک بازار برق
دیود نوری یا LED
تکنولوژی LED اکنون به حدی گسترش یافته است که امروزه انواع مختلفی از LED ها وجود دارند.انواع مختلف LED در زمینه های مختلف کاربرد دارند، هر نوع از آن ها کاربرد مخصوص به خود را دارد. در نتیجه در سال های اخیر کاربردهای جدید و زیادی جهت توسعه ی LED ها فراهم شده است که زمینه ی رشد قابل توجه LED ها را فراهم نموده و آن ها را به قطعات الکترونیکی با رشد و توسعه ی بسیار سریع تبدیل نموده است.
خلاصه ای از انواع LED
چند نوع اصلی از LED وجود دارد که در دسترس بوده و توسعه یافته اند. انواع مختلف LED به صورت خلاصه در ادامه بیان می شود :
LED های معدنی (غیر آلی) قدیمی: این مدل از LED ها نوع قدیمی دیودهایی هستند که از سال 1960 مورد استفاده قرار گرفته اند. آن ها از مواد معدنی ساخته شدند. برخی از انواع پر کاربرد آن ها با نیمه هادی ها ترکیب شدند از قبیل آرسنید گالیوم آلومینیوم و یا فسفید آرسنید گالیوم و بسیاری دیگر.
این LED ها با لامپ های LED کوچک مشخص می شوند که در صفحات نمایشگر مورد استفاده قرار می گیرند. گرچه قالب های متعددی از این گونه LED ها وجود دارد. به این مفهوم که در گروه LED های غیر آلی انواع مختلفی از LED ها را می توان تعریف نمود.
– تک رنگ 5 میلی متری که از نوع پکیج بسیار قدیمی LED می باشد.
– LED های نصب سطحی
– LED های دو رنگه و چند رنگه ، این نوع شامل چندین LED جداگانه می باشد که با ولتاژهای مختلفی روشن می شوند.
– LED های چشمک زن با زمان کوتاه که در یک پکیج جمع آوری شده اند.
– نمایشگر های LED الفبایی
همه ی انواع گفته شده از LED های غیر آلی به تعداد بسیار زیادی مورد استفاده قرار می گیرند.
LED های آلی :
LED های آلی در واقع ایده ی توسعه یافته در مورد دیودهای نوری هستند. همان گونه که از نام آن مشخص است در ساختار این نوع LED از مواد آلی استفاده شده است. انواع قدیمی LED از نیمه هادی های معدنی قدیمی با سطوح متغیر از ناخالصی استفاده می کنند و از قسمت پیوند PN مشخص شده نور تولید می کنند، که اغلب این نونر به صورت نقطه ای است. نمایشگرهای LED آلی بر مبنای مواد آلی ساخته شده اند که به صورت ورق تولید شده و در ناحیه ی وسیع تری نورشان منتشر می شود.
به طور معمول یک غشای باریک از مواد آلی روی زیر لایه ی شیشه ای قرار می گیرد. یک مدار نیمه هادی برای انتقال بارهای الکتریکی به پیکسل های حک شده استفاده می شود، و این کار منجر به تابش می شود.
LED های بسیار درخشان :
LED های بسیار درخشان (HBLED) نوعی از LED های معدنی هستند که برای کاربردهای روشنایی مورد استفاده قرار گرفته اند. این نوع LED اساسا مانند LED ای معدنی اصلی هستند ولی نور خروجی آن ها بیشتر است. جهت تولید نور خروجی بیشتر در این نوع LED لازم است که جریان بیشتری به کار رود و به دنبال آن تلفات توان بیشتر می شود. این LED ها اغلب روی هیت سینک نصب می شود تا مشکل حرارت ناخواسته ی ایجاد شده رفع شود.
به دلیل بازده ی بیشتر، این LED ها به عنوان جایگزینی برای لامپ های رشته ای و سایر انواع روشنایی های کارآمد در انرژی مانند لامپ های فلورسنت در نظر گرفته شده اند. HBLED ها دارای بازده ی بیشتر بوده و همچنین طول عمر بیشتری دارند، مخصوصا در مواردی که تعداد دفعات روشن و خاموش کردن زیاد باشد استفاده از آن ها به صرفه است.
با توجه به حالت گذرای بسیار کوتاه آن ها و این که تقریبا به صورت فوری به حداکثر میزان روشنایی خود می رسند، این LED ها امروزه در کاربردهای روشنایی بسیار دیده می شوند.
از آنجایی که تکنولوژی ساخت LED در طول زمان رو به بهبود و پیشرفت بوده، بازده ی انواع LED ها نیز بهبود یافته و استفاده از آن ها روز به روز در حال افزایش است.
تکنولوژی دیودهای نوری (LED)
تکنولوژی دیودهای نوری یا همان LED امروزه در تجهیزات الکترونیکی بسیار کاربرد دارد؛ همچنین به دلیل پیشرفت تکنولوژی LED در سال های اخیر علاوه بر استفاده ی آن ها در تجهیزات الکترونیکی به عنوان چراغ سیگنال یا شاخص، در نمایشگرها نیز مورد استفاده قرار می گیرند.
با توجه به توسعه ی سریع LED ها این سوال مطرح می شود که در آینده احتمالا چه نوع تکنولوژی برای LED ها مورد استفاده قرار می گیرد؟
در حقیقت سالانه بیش از 30 میلیارد LED ساخته می شود و این عدد رو به افزایش است. با توجه به نوع جدید دیودهای نوری که توسعه یافته و نور سفید (LEDهای سفید) و یا نور آبی (LED های آبی) تولید می کنند، حتی احتمال دارد که این LED ها استفاده های بیشتری پیدا کنند و تولید آن ها احتمالا بیشتر از این می شود.
LED ها در گستره ی وسیعی از کاربردها مورد استفاده قرار می گیرند. یکی از اولین کاربردهای آن ها استفاده به عنوان چراغ های کوچک سیگنال بود. همچنین آن ها به عنوان نمایشگرهای الفبایی مورد استفاده قرار گرفتند، گرچه امروزه در مورد این کاربرد خاص توسط انواع دیگر نمایشگرها جایگزین شده اند. با توجه به پیشرفت های اخیر، دیودهای نوری جایگزین لامپ های رشته ای در روشنایی شده اند. در روشنایی و سایر کاربردهای دیگر، LED ها به وفور استفاده می شوند و انتظار می رود که سال های طولانی باقی بمانند.
عملکرد LED
LED نوع خاصی از پیوند PN است که به صورت ترکیبی است. نیمه هادی به کار رفته در پیوند باید یک نیمه هادی ترکیبی باشد. پیوندهای ایجاد شده از نیمه هادی های پرکاربردی مانند سیلیکون و گالیوم که عناصر ساده ای هستند، نور منتشر نمی کنند. در عوض نیمه هادی های ترکیبی مانند آرسنید گالیوم، فسفید گالیوم و فسفید ایندیوم نیمه هادی های ترکیبی هستند و پیوندهای ساخته شده از این مواد نور منتشر می کنند.
این نیمه هادی های ترکیبی بر اساس نوارهای ظرفیتی که ترکیبات آن ها اشغال می کند، دسته بندی می شوند. مثلا در مورد آرسنید گالیوم، گالیوم دارای سه نوار ظرفیت بوده و آرسنید دارای پنج نوار ظرفیت است و این چیزی است که نیمه هادی گروه (III-V ) نامیده می شود و نیمه هادی های دیگری نیز هستند که در این گروه قرار می گیرند. همچنین این امکان وجود دارد که نیمه هادی هایی از مواد گروه (III-V ) ساخته شوند.
دیود زمانی که در بایاس مستقیم قرار می گیرد نور منتشر می کند. هنگامی که ولتاژی دو سر پیوند اعمال شده و در بایاس مستقیم قرار می گیرد، در این شرایط جریان در پیوند PN ایجاد می شود. حفره ها از ناحیه ی P و الکترون ها از ناحیه ی N وارد پیوند شده و مانند یک دیود معمولی با یکدیگر ترکیب شده و باعث تولید جریان می شوند؛ هنگامی که این اتفاق می افتد انرژی آزاد شده که مقداری از آن به صورت فوتون ای نوری است.
ثابت شده است که بیشترین مقدار نور تولید شده از ناحیه ی پیوند، نزدیک به منطقه ی نوع P می باشد. در نتیجه طراحی دیود به نحوی انجام می شود که تا حد ممکن این ناحیه نزدیک به سطح قطعه قرار بگیرد تا مطمئن شویم که حداقل مقدار نور توسط ساختار قطعه جذب می شود.
به منظور تولید نوری که قابل مشاهده باشد باید پیوند بهینه شده و از مواد مناسبی استفاده شود. انرژی آزاد شده از آرسنید گالیوم خالص در طیف مادون قرمز قرار می گیرد و برای انتقال نور منتشر شده به قسمت انتنهای پائینی طیف نور مرئی یعنی نور قرمز، آلومینیوم نیز به نیمه هادی اضافه شده و آرسنید آلومینیوم گالیوم ایجاد می شود (AlGaAs). فسفر نیز جهت تولید نور قرمز می تواند اضافه شود. برای تولید رنگ های دیگر از موادر دیگری استفاده می شود. به عنوان مثال فسفید گالیوم نور سبز تولید می کند و فسفید گالیوم ایندیوم آلومینیوم برای رنگ زرد و نارنجی به کار می رود. اکثر LED ها بر اساس نیمه هادی های گالیوم هستند.
نقد و بررسی‌ها
هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.