Yorug'lik chiqaradigan diodlar: primer

Elektr energiyasini yorug'lik energiyasiga aylantira oladigan yarimo'tkazgichlar yorug'lik chiqaradigan diodlar yoki LEDlar deb nomlanadi. LEDlar ko'pincha uchta to'lqin uzunligidan biriga ko'ra tasniflanadi: ultrabinafsha, ko'rinadigan yoki infraqizil. Yarimo'tkazgichning materiali va tarkibi qurilma tomonidan chiqariladigan yorug'likning rangini aniqlaydi.

Savdoda mavjud bo'lgan va kamida 5 mVt bo'lgan bitta elementli chiqish quvvatiga ega bo'lgan LEDlar 275 dan 950 nm gacha cho'zilgan to'lqin uzunligi diapazoniga ega. Ishlab chiqaruvchidan qat'i nazar, har bir to'lqin uzunligi diapazoni uchun komponentlar bir xil yarimo'tkazgich materiallari oilasidan keladi. Ushbu postda biz LED sanoatini yuqori darajada ko'rib chiqamiz, shuningdek, LEDlar qanday ishlashini ko'rib chiqamiz. Har xil turdagi LEDlar mavjud va biz ular haqida, shuningdek, ularga mos keladigan to'lqin uzunliklari, ularni qurishda ishlatiladigan materiallar va turli xil chiroqlar uchun ba'zi ilovalar haqida gaplashamiz.

Ultraviyole LEDlar (UV LEDlar): 240 dan 360 nm gacha

UV LEDlar sanoatda davolash sohasida eng keng tarqalgan qo'llanilishini topadi, keyin suvni zararsizlantirish, keyin esa tibbiy va biotibbiyotda qo'llaniladi. 280 nm kabi qisqa to'lqin uzunliklarida 100 mVt dan katta quvvat ishlab chiqarish darajasini yaratish mumkin bo'ldi. 360 nm yoki undan ko'proq to'lqin uzunligida galyum nitridi/alyuminiy galiy nitridi (GaN/AlGaN) ultrabinafsha nurli diodlar (LED) uchun eng ko'p ishlatiladigan materialdir. Qisqa to'lqin uzunliklari uchun o'zlarining intellektual mulk huquqlariga ega materiallar ishlatiladi. Qisqaroq to'lqin uzunliklari faqat bir nechta tanlangan provayderlar tomonidan ishlab chiqariladi va ushbu LEDlarning narxi LED mahsulot takliflarining qolgan narxiga nisbatan ancha yuqori. Biroq, uzoqroq to'lqin uzunliklari bozori, uzunligi kamida 360 nm bo'lganlar, narxlarning pasayishi va etkazib beruvchilarning ko'pligi natijasida barqaror bo'lib bormoqda.

Yaqin ultrabinafshadan yashil ranggacha bo'lgan LEDlar: 395 dan 530 nm gacha

Indiy galliy nitridi (InGaN) bu to'lqin uzunligi oralig'iga kiradigan narsalarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan materialdir. Nazariy jihatdan 395 dan 530 nm gacha bo'lgan har qanday nuqtada to'lqin uzunligini ishlab chiqarish mumkin bo'lsa ham, yirik etkazib beruvchilarning aksariyati oq yorug'lik ishlab chiqarishda foydalanish uchun ko'k LEDlarni (450 dan 475 nm oralig'ida) ishlab chiqarishga qaratilgan. svetoforlarning yashil yoritilishida foydalanish uchun 520 dan 530 nm gacha bo'lgan fosforlar va yashil LEDlar bilan. Ushbu LEDlar ortidagi texnologiya ko'pchilik doiralarda ilg'or deb hisoblanadi. So'nggi bir necha yil davomida optik samaradorlikni oshirish yo'lida deyarli hech qanday muvaffaqiyat bo'lmadi.

Sariq-yashildan qizil ranggacha bo'lgan LEDlar: 565 dan 645 nm gacha

Ushbu to'lqin uzunligi diapazoni uchun ishlatiladigan yarim o'tkazgich material alyuminiy indiy galliy fosfidi yoki qisqacha AlInGaP deb nomlanadi. Yo'l harakati signalining sariq (590 nm) va qizil (625 nm) svetofor ranglari ko'pincha uni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Bundan tashqari, bu texnologiya bilan ohak-yashil (yoki sarg'ish-yashil 565 nm) va to'q sariq (605 nm) to'lqin uzunliklariga kirish mumkin; ammo ularning mavjudligi ancha cheklangan.

Shunisi e'tiborga loyiqki, na InGaN, na AlInGaP texnologiyalari hozirda to'lqin uzunligi 555 nm bo'lgan sof yashil emitent ishlab chiqarishga qodir emas. Bu butunlay yashil zonada unchalik samarali bo'lmagan ba'zi eski texnologiyalar mavjud, ammo bu texnologiyalar yorqin yoki samarali deb hisoblanmaydi. Bu qisman qiziqishning yo'qligi va natijada bozor talabining etishmasligi bilan bog'liq bo'lib, bu to'lqin uzunligi diapazoni uchun muqobil materiallar va ishlab chiqarish jarayonlarini ishlab chiqish uchun moliyalashtirishning etishmasligiga olib keldi.

660 dan 900 nanometrgacha (nm), odatda "chuqur qizildan yaqin infraqizil" (IRLED) deb nomlanadi.

Ushbu mintaqada ishlatiladigan qurilmalarning tuzilishi juda ko'p turli xil shakllarga ega bo'lishi mumkin, ammo ularning barchasi alyuminiy galliy arsenid (AlGaAs) yoki gallium arsenid (GaAs) materialidan foydalanadi. Infraqizil masofadan boshqarish pultlari, tungi ko'rish yoritgichlari, sanoat fotoboshqaruvlari va turli xil tibbiy ilovalar (660–680 nm da) bu to'lqin uzunligi diapazoni uchun ilovalarga misoldir.

LEDlarning orqasida ishlash nazariyasi

LEDlar yarimo'tkazgichli diodlarning bir turi bo'lib, elektr toki qurilmadan oldinga yo'nalishda o'tkazilganda yorug'lik chiqaradi. Elektronlarning tükenme hududi bo'ylab harakatlanishi va elektron-teshik juftligini yaratish uchun boshqa tarafdagi teshik bilan birlashishi uchun qurilmaga elektr kuchlanish qo'llanilishi kerak. Bu sodir bo'lganda, elektron o'zining to'plangan energiyasini yorug'lik shaklida chiqaradi, bu esa oxir-oqibat fotonni chiqarishga olib keladi.

Chiqarilgan yorug'lik yarimo'tkazgichning tarmoqli oralig'i bilan belgilanadigan to'lqin uzunligiga ega bo'ladi. Qisqa to'lqin uzunliklari yuqori energiya darajalariga to'g'ri kelganligi sababli, kattaroq bandga ega bo'lgan moddalar qisqaroq to'lqin uzunliklarini chiqarish uchun javobgardir. Kattaroq tarmoqli oralig'i bo'lgan materiallarda o'tkazuvchanlik yuqori kuchlanishlardan foydalanishni talab qiladi. Qisqa to'lqin uzunligidagi UV-ko'k yorug'likni chiqaradigan LEDlar 3,5 V to'g'ridan-to'g'ri kuchlanishga ega, yaqin infraqizil yorug'lik chiqaradigan LEDlar esa 1,5 dan 2,0 V gacha bo'lgan to'g'ridan-to'g'ri kuchlanishga ega.

Hozirgi vaqtda LEDlar turli sohalarda va turli sohalarda qo'llaniladi. Ushbu qurilmalar yuqori darajadagi ishonchliligi, yuqori samaradorlik darajasi va lazerlar va lampalar bilan solishtirganda umumiy tizim narxini pasaytirish natijasida juda maqbul narxga ega va iste'mol bozori va sanoat bozori uchun jozibador. LEDlar turli xil ranglar va texnologiyalarga ega va ularning har biri ma'lum bir dastur va ehtiyojlar to'plamiga mos ravishda ishlab chiqilgan.

Yuqori quvvatli UV LED yorug'lik

Xususiyatlari:

● Yuqori vattli ultrabinafsha diodli yorug'lik o'lchami va shakli bo'yicha an'anaviy mikroblarga qarshi UV lampalarga o'xshaydi, lekin yuqori UV chiqishi bilan ishlashga qodir.

● Yuqori vattli uv led yorug'lik majburiy havo kanallari tizimlarida va suvni zararsizlantirish dasturlarida keng qo'llaniladi.

● Yuqori vattli uv led yorug'lik ko'pincha hidni nazorat qilish va fotokimyoviy ilovalarda mavjud.

● Past ozon va ozon ishlab chiqaruvchi versiyalarida mavjud.

Spetsifikatsiya: