Мемнан кажне кечын илышыште, шокшо кече волгыдо деч посна ., Светодиодный лампе-влак волгалтарыме тӱҥ источникыш савырненыт .. Мобил телефон экран гыч тӱҥалын, мемнам эреак пырля коштеш, оҥай да йӧнан пӧрт волгалтарыме марте, а вара йӱдым ола-влакым сӧрастарыше волгыдо неон волгыдо деке, Светодиодный лампе-влак шке ойыртемалтше сылнылыкышт дене еҥ-влакым ӧрыктарат. Ошондой, молан лач светодиодный лампе-влак волгыдым луктын кертыт, да кузе нуно тыгай поян тӱсан массивым ончыктен кертыт, мутлан, ош, Ужар, көк, да ужар? Тиде явлений почеш могай шанче тайне-влак улыт? Айста кумданрак шымлена да пырля шымлена.
Молан светодиод-влак волгыдым луктын кертыт?
Светодиод — тиде чынжымак волгыдым лукшо диод, кудо полупроводник материал гыч ыштыме. Светодиодын волгыдым луктын кертме принципше шкешотан энергий диапазон структур да несущий рекомбинаций процесс негызеш ышталтын.
Полупроводник материал-влак — тиде кӱкшӧ качестван кристалл, кушто атом-влак космосышто жапын-жапын верланеныт. Кажне атом положительно заряжан ядро да отрицательно заряжан электрон гыч шога. Кристаллыште шуко атом улмылан кӧра, тиде атом-влак икте-весе дене кылым куча. Тиде периодике вашкыл кристалл кӧргыштӧ энергий тасма-влакым ышта, да тушто шуко энергий диапазон уло. Кажне энергий диапазон электрон-влаклан шуко верым пуа, да энергий диапазонышто электрон-влакын шеледымашышт эн изи энергий положений гыч кугу энергий положенийыш кусна.
Кристалл энергий диапазонлаште, южышт электрон дене улыт, а южышт уке. Оккупироватлыме энергий диапазон коклаште, эн кугу энергий дене эн кугу энергий дене, электрон дене ужаш дене гына темын гын, проводник диапазон семын палыме. Электрон-влак проводник диапазонышто илат, энергий кӱкшытыштӧ улыт да эркын куснаш ситыше энергийым налыт, тыге электричестве токым ыштен. Вашталтен, тиде энергий диапазон электрон дене тӱрыснек темын гын, тудо валентный диапазон маналтеш. Валентный диапазонышто электрон-влак изирак энергий кӱкшытыштӧ улыт, да нунын вийышт ситен огыл, нунылан эркын кошташ йӧным пуаш манын. Валентный диапазонын ӱлыл ужашыже ден проводник диапазонын йымалныже коклаште икмыняр энергий ойыртем уло, bandgap але тыйыме группо семын палыме. Электрон-влак тиде кундемыште илен огыт керт, нуно тудым эртен кертыт гынат.
Тышеч напряженийым ыштыме годым, валентный диапазонышто южо электрон-влак проводимость диапазоныш тарванен кертыт, эркын тарванылше заряд нумалше-влакым ыштымаш. Тудын жапше, ондак толын налме валентность диапазонышто, южо электрон укелык яра верым кодеш, кудым ме оҥа семын лӱмдена. Полупроводник материалыште нине зарядым нумалше-влакын тарванылмышт да рекомбинаций процессышт волгыдо лукмашым шукташ пеш кӱлешан улыт.
Светодиод — волгалтарыше диод, кудо диод структур гыч шога, тудын PN ушнымашыже P-тип да N-тип полупроводник-влакым ушен ыштыме. Кунам ме P-тип да N-тип полупроводник-влакым пырля вераҥдена, кеч нуным схемыш ушымо деч посна, южо электрон-влак N-тип полупроводник гыч P-тип полупроводникыш диффузийым ыштат да P-тип материалын оҥашке логалыт. Тиде P-тип полупроводниклан изирак отрицательный зарядым налаш амалым ышта, а N-тип полупроводник изишак положительно заряжан лиеш, кӧргӧ электричестве пасу лийме лектышыш шуын, PN ушнымаш семын палыме. ПН ушнымаш кӧргыштӧ, кунам электрон-влак омса дене тӱкнат, проводник диапазонышто улшо электрон-влак валентный диапазонышто улшо оҥашке куснат. Тиде электрон-дыр рекомбинаций процесс годым, энергий волгыдо формышто лектеш. Тиде тӱҥ принцип, кузе светодиод-влак волгыдым луктыт.
Светодиодный лампе-влак тӱрлӧ тӱсан волгыдым луктыт
Волгыдо лукмо процессыште участвоватлыше энергий кӱкшыт полупроводник материалын энергий диапазон структурыж дене кылдалтын. Тӱрлӧ материал да энергий диапазон структур тӱрлӧ эмиссий толкын кужыт да тӱс лектышыш шуаш. Лӱмын ыштыме:
Электрон кусарыме да энергий ойыртем
Кунам электрон кугу энергиян орбитал гыч изирак энергиян орбиталыш кусна, тудо электромагнит толкын формышто шарлыше энергийым луктеш. Электрон кусарыме годым лекше энергий ойыртем тӱрлӧ элемент коклаште вашталтеш, тӱрлӧ толкын кужытан волгыдо дене келшыше. Кугурак энергий, толкын кужытшо кӱчыкрак. Спектрыште, кӱлеш энергий шола гыч пурлашке кугемеш. Сандене эн ончыч ужар светодиод-влакым шонен луктыныт, вет нуно эн шагал энергийым йодыныт, почеш шем, а вара кок. Тиде тыгак молан кок светодиод-влакым шонен лукмаш неле лийын, кузе кок волгыдо утларак вийым йодеш.
Толкын кужытшо 400-500 нанометр-влак кок волгыдо дене келшен толыт, 500-600 нанометр марте ужар волгыдо, жана 600-700 нанометр марте ужар волгыдо.
Материалым ойырен налмаш да тӱсым тергымаш
Светодиод кӧргыштӧ PN ушнымаш тыглай галлий арсенид фосфид гай соединенийла гыч шога. Тӱрлӧ материалым кучылтмо годым, электрифицироватлыме годым лекше волгыдын толкын кужытшо вашталтеш. Тугеже, кӧргӧ ПН ушнымашын материалжым тыглай вашталтыме дене, тӱрлӧ тӱсан волгалтарыше диод-влакым ыштен лукташ лиеш.
Кок светодиод: Галлий нитрид полупроводник материал семын кучылталтме годым, электрон кусарыме энергий шагал огыл, толкын кужытшо дене волгыдым лукмаш 460 нанометр, кок тӱсан коеш. Тиде кок светодиод-влакын лекме принципышт.
Шыл светодиод: Галлий фосфид кучылталтме годым, лекше волгыдын толкын кужытшо иктаж 560 нанометр, ужар тӱсым ончыктымаш. Тиде шем светодиод-влакын лекме механизмыштым умылтара.
Ужар светодиод: Галлий арсенид, Вес могырым ., толкын кужытшо дене волгыдым луктеш 660 нанометр, ужар тӱсан коеш. Тиде ужар светодиод-влакын лекме принципышт.
Светодиод дене ош волгыдым лукташ, тыгак ош светодиод семын палыме, ешартыш конструкций-влак кӱлыт. Ик йӧн — тӱрлӧ тӱсан волгалтарыше диод-влакым ушен, ош волгыдо эффектым ышташ. Вес йӧн дене пайдаланен, кок светодиодный люминофор дене леведме. Светодиод дене лекше кок волгыдо люминофорым волгалтара, кок волгыдын ужашыжым вес волгыдо тӱсыш савырымаш. Пытартыш эффект ош волгыдо семын коеш.
Ӱлнӧ ончыктымо светодиод-влакын волгыдым лукмо принципышт да нунын тӱрлӧ тӱсан лекме механизмышт нерген лончылымаш гоч, Ӱшанем, ынде кажне еҥ светодиод нерген келгынрак умылен налеш. Технологий умбакыже вияҥме дене, светодиод-влакын тӱрлӧ аланыште кучылтмашышт, мутлан, волгалтарыме да дисплейыште, эшеат кумданрак да ӧрыктарыше лиеш.
