Grunnreglan og notkun rauðra ljósdíóða

Grunnreglan og notkun rauðra ljósdíóða

Ljósdíóða (LED lampar) hafa gjörbylt lýsingariðnaðinum með orkunýtni sinni, löngum líftíma og fjölhæfni. Meðal hinna ýmsu lita sem til eru, eiga rauðir ljósdíóða sérstakan stað vegna einstaka eiginleika þeirra og víðtækra forrita. Þessi grein miðar að því að kafa ofan í grundvallarregluna á bak við rauða ljósdíóða, smíði þeirra og kanna fjölbreytta notkun þeirra á ýmsum sviðum.
Kafli 1: Grunnreglan um rauða LED (innihalda Red SMD LED og rauða í gegnum holu LED)
1.1 Eðlisfræði hálfleiðara:
Til að skilja meginregluna um rauða ljósdíóða (625nm LED, 635nm LED) verðum við fyrst að átta okkur á grundvallaratriðum eðlisfræði hálfleiðara. Hálfleiðarar eru efni sem hafa rafleiðni milli leiðara (svo sem málma) og ekki leiðara (svo sem einangrunarefni). Hegðun hálfleiðara stjórnast af hreyfingu rafeinda innan kjarnorkuuppbyggingar þeirra.

1.2 PN Junction:
Lykilþáttur LED er PN mótum. Það er myndað með því að taka þátt í tveimur mismunandi gerðum hálfleiðara: p-gerð (jákvæð) og n-gerð (neikvæð). P-gerð hálfleiðari hefur umfram jákvæða hleðslufyrirtæki (holur) en n-gerð hálfleiðari hefur umfram neikvæða hleðslufyrirtæki (rafeindir).
1.3 Rafgeislun:
Þegar framspenna er beitt yfir PN mótum sameinast rafeindir frá N-gerð svæðinu og göt frá P-gerð svæðinu við mótum og losar orku í formi ljóseindir. Þetta fyrirbæri er þekkt sem rafsegul. Orka losaðra ljóseinda ákvarðar lit LED.

Kafli 2: Framkvæmdir við rauða ljósdíóða
2.1 Efni notað:
Rauðir LED eru venjulega smíðaðir með því að nota blöndu af gallíum arseníði (GAAS) og ál gallíum arseníði (Algaas). Þessi efni bjóða upp á viðeigandi orkubandaspil fyrir losun á rauðu ljósi.
2.2 Epitaxy og wifer tilbúningur:
Ferlið við eftirlíkingu felur í sér að rækta þunnt lag af hálfleiðara efni á undirlag. Þegar um er að ræða rauða ljósdíóða er Epitaxy framkvæmd á gallium arseníð undirlag. Þetta lag er síðan ætað til að mynda einstaka LED flís.
2.3 PN mótun:
Með lyfjagjöfinni eru óhreinindi kynnt í hálfleiðara efninu til að búa til P og N svæðin. P svæðið er dópað með þætti eins og áli, en N svæðið er dópað með þætti eins og kísil.

2.4 Málm tengiliðir og umbúðir:
Málm tengiliðum er bætt við P og N svæðin til að leyfa raftengingar. LED flísin er síðan hylkin með gagnsæju epoxýplastefni, sem tryggir vernd og eflir ljósafköst.
Kafli 3: Notkun rauðra ljósdíóða
3.1 Vísirljós:
Eitt algengasta forrit rauðra LED er sem vísir ljós. Þau eru mikið notuð í neytandi rafeindatækni, svo sem sjónvörp, heimilistæki og stjórnborð bifreiða. Lítil orkunotkun, samningur og löng líftími gera rauða ljósdíóða tilvalin fyrir þessi forrit.
3.2 Umferðarmerki:
Rauðir ljósdíóða eru mikið notaðir í umferðarmerkjum vegna mikils skyggni þeirra og áreiðanleika. Björt rauða ljósið sem gefið er út af þessum LED tryggir skýrt skyggni jafnvel við slæmar veðurskilyrði. Ennfremur dregur lítil orkunotkun þeirra úr orkukostnaði og viðhaldskröfum.

3.3 Auglýsingar og skilti:
Rauðir ljósdíóða eru notaðir við auglýsingar og skilti til að vekja athygli og koma skilaboðum á áhrifaríkan hátt. Líflegur litur þeirra og geta til að búa til kraftmikil lýsingaráhrif gera þau vinsæl til notkunar í auglýsingaskiltum, verslunarmerkjum og stórum stíl.
3.4 Læknisforrit:
Rauðar ljósdíóða finna forrit á ýmsum læknisfræðilegum sviðum. Þau eru notuð í ljósmyndameðferð til að meðhöndla ákveðnar tegundir krabbameina, svo og í lágstigs leysirmeðferð við verkjameðferð og sáraheilun. Eðli rauðra ljósdíóða sem ekki er ífarandi gerir þá dýrmæta í læknismeðferðum.
3.5 Lýsing garðyrkju:
Rauðar ljósdíóða gegna lykilhlutverki í ljósakerfi garðyrkju. Plöntur þurfa sértækar bylgjulengdir ljóss til að hámarka vöxt og ljóstillífun. Rauðir ljósdíóða gefa frá sér ljós á bilinu 600-700 nm, sem er nauðsynleg til að örva plöntuvöxt, blómgun og ávaxt.

3.6 Optísk samskipti:
Rauðir LED eru notaðir í sjón-samskiptakerfum, sérstaklega í skammdrægum forritum eins og sjóngagnaflutningi milli tækja. Samningur þeirra, litli kostnaður og eindrægni við sjóntrefjar gera þær hentugar fyrir þessi forrit.
3.7 Nætursjónartæki:
Rauðir ljósdíóða eru notaðir í nætursjónartækjum, svo sem nætursjónargleraugu og gildissvið. Rauða ljósið sem þessar ljósdíóða sendu frá sér er ólíklegri til að trufla nætursjón notandans miðað við aðra liti. Rauðir ljósdíóða hafa einnig lengri líftíma rafhlöðunnar, sem gerir þær tilvalnar til langrar notkunar.
Niðurstaða:
Rauðir ljósdíóða hafa orðið ómissandi hluti af daglegu lífi okkar og fundið forrit á fjölmörgum sviðum. Að skilja grundvallarregluna að baki rekstri þeirra og smíði gerir okkur kleift að meta skilvirkni þeirra, endingu og fjölhæfni. Þegar tæknin heldur áfram að komast áfram, rautt