Концепцията на яркост

Малко проучване на характеристиките на LED по този въпрос, защото той налага ограничения на човешката физиология. Чувствителността на окото на вълните на зеления цвят от порядъка надвишава същият параметър за червено. Така че, не само за да се изчисли плътността на потока на мощността, няколко, за да се уверите, че топлинната обработка не надхвърля това, което е разрешено, благодарение на по-добро представяне. Имаме нужда от повече и сложи на резултата, получен от характеристиките на човешкото зрение.

Предистория развитие

Повечето диоди, работещи за сметка на ефекта на луминесценция. Той е открит в началото на ХХ век. Мнозина вярват, че първият светодиод произведени по случайност, Хенри Джоузеф кръг, когато се оценява с ректификация свойства на силициев карбид. Прави впечатление, че този минерал, силициев карбид, на планетата Земя почти не се случи, въпреки че много често в звездните атмосфери.

Това беше от там и се приземи метеорит, който не е бил в зъбите Юджийн Atchison през 1891 година. Digger идея е разбираемо - той реши, че е намерил на починали астероид диамантите и искаше да продаде тихо откритието. Но когато продуктът показа бижутер, той забелязал, че не са налице характерните черти на един от най-скъпите камъни в света. И това се е случило години по-късно. Очевидно, Юджийн се спестяват за пенсия, и скривалище отдавна се събира прах в неговите кошчета.

Що се отнася до силициевия карбид Хенри Джоузеф кръг, това е изкуствен. В началото на ХХ век сме се научили да синтезира минерали. В своята твърдост той наистина е на второ място след диамант. Проучване на вашия кристал детектор радио (podbodronny опит на други изследователи са zaimevshih патенти), Хенри и открих сияние. Той веднага пише списанието Електротехника World и заяви следното:

1. При напрежение 10 VAC някои от пробите започват да светят жълт карборунд.
2. С нарастване на потенциална разлика до 110 мрежа сияние демонстрират почти всички експериментални кристали.
3. С нарастване на напрежението в спектъра, в допълнение към жълто, можете да гледате зелено, оранжево и синьо.
4. Някои материали са публикувани само на ръба, други показват обемен ефект.
5. Феноменът едва ли може да се дължи на термоелектричество.

Луминисценцията се случва, когато напред-предубедени р-п-възел. Когато достатъчно голямо напрежение, приложено към кристала получава значителен брой малцинствени носители. Този процес се дължи на ефекта на тунела. При посещение гост изпълнители започват да се рекомбинират с мнозинство превозвачи, излишната енергия се превръща в светлина. Това обяснява факта, че при ниски напрежения светят Хенри Джоузеф Кръгла не се наблюдава.

Въпреки това, не всички са толкова прости. Шотки диоди - и силициев карбид с металните контакти беше само тях - може да освети и приложни отрицателно напрежение. Веригата е точно същото, но има една съществена разлика между потенциален преход лавина. Атомите разпръсне полупроводникови йонизиран носители на заряд, а на обратната рекомбинацията отново извършват с излъчване на светлина на фотон.

Внимание! Съвременните светодиоди излъчват само напред пристрастие р-п-възел, когато положителен потенциал се прилага към анода.

Кръгла операция се повтаря от нашия сънародник Лосев през 1928. Той също така успя да се кристален детектор блясък на и е установено, че някои от пробите са осветени само с еднополюсен връзка, както и за другата посока на DC не е от значение. Той се опита да придаде смисъл на този факт, но никъде не дойде. Въпреки това, приключване на кръга потвърди, че ефектът не е свързано с термоелектрически отопление.

Вижте също: Fuse

Започнете LED АД може да се счита началото на 60-те години, когато първият силициев карбид филм. Първите мостри ефективност е удивително малки и е около 0.005%. И това нещо е, силициев карбид, не е най-добрият материал за производството на високо-яркост диоди. По-точно, той не може да бъде направено най-малко на този етап от технологията.

И това, което е по-добре?

Това би било изненадващо, ако първият светодиод е направена веднага на най-добрите в света материал. В началото на 90-карборунд всичко изчезна от рафтовете, така че не се опитвайте да търсите паднали метеорити. Най-циан светодиоди излъчващи в диапазона 470 Nm с ефективност от около 0.03%.

Още през 50-те години на AIIBVI на полупроводници група е добре проучено. И произвежда постоянно търсене на нови технически решения. В светлината на светодиодите са AIIIBV клас на полупроводници, например, които илюстрират феномен на учител физика примес проводимост. Материали от този тип са напълно изкуствени, не се срещат в природата. Чрез употребата на допинг на галий арсен, учените са получили ново поле за изследвания. Примесите въведени към субстрата течна фаза или парна фаза епитаксия.

До 1962 г., вече са се показвали на базата на този материал лазери. Те прогнозира голямо бъдеще в космическата промишленост, подходящ за комуникации и измервания. Серийно производство на светодиоди на базата на галиев арсенид е взела компанията Texas Instruments. Цена за един брой е 130 $. Днес цената на светодиодите е значително по-ниска, и галиев арсенид, са широко използвани за създаване на контролни панели, комуникационни устройства и още.

Фосфорилирана галиев арсенид

Ефективност на известни материали все още е твърде малък, за да се създаде супер-ярки светодиоди. Така Holonyak Bevaka и дойде през 1962 г. с необходимостта от фосфорилирането на галиев арсенид за подобряване на производителността. Отличителна черта на новите устройства е станала висока съгласуваност на радиация. Това означаваше, че комуникационното оборудване чакат по-нататъшни подобрения, защото единството на лъч в този случай играе голяма роля.

До сега, това е най-вече за развитието на инженерите на IBM, с изключение на проекти тайни на НАСА. Но през 1962 г. в борбата включително известната General Electric. Отглеждане кристали от парите епитаксия, инженерите на компанията са постигнали значителни успехи. Прави впечатление, че бързо успя да се повиши ефективността на устройството, но последователността на радиация в същото време намалява значително. Цена GE два пъти по-Texas Instruments, така че партията отиде доста оскъден.

През 1968 г. Monsanto е купила правата и ангажирани в масово производство на светодиоди на базата на галиев арсенид, фосфорилиран. След това, продажбите са нараснали на годишна база най-малко четири пъти, но в абсолютно изражение тя е все още малка буква. Тя е в този момент започват да се появяват първият цифров LED дисплей (дисплей).

галиев фосфид

Вижте също: Електромагнитна стартер

LED кръстовище галиев фосфид, легирани с калай, бяха обявени след тях. данните са получени че оптичните свойства са значително подобрени въвеждане на азот примес. Каляване структура на полупроводници, след като расте, ние успяхме да се повиши ефективността до 2%. Едновременно с това се търсят нови цветови качества. Тъй като са създадени галиев фосфид диоди, като зелен оттенък, но нейната ефективност е 0.6%.

Въпреки това! Въпреки факта, че ефективността на зелени светодиоди е по-ниска в резултат на повишена чувствителност на окото към този диапазон те изглеждаха още по-силно, отколкото в червено.

светодиоди ефективност

За да се превърне в супер-ярък светодиод, той трябва да има висока ефективност. Логиката е елементарна. Колкото по-висок ток, толкова по-голяма загуба на омично съпротивление контакт. Следователно, за да се получи висока яркост при ниска ефективност на тока трябва да бъде твърде висока. Semiconductor ще съборят и се стопи. Не е чудно първия лазерен се работи при охлаждане до 77 K. В допълнение към чисто физически качества осигурява правилното охлаждане.

Perfect LED със 100% ефективност излъчва един фотон на инжектира електрон. Това се нарича квантовият добив. И това е идеално равен на единица. В реалния LED ефективност изчислява съотношението на силата на оптични лъчения на инжектиране ток.

В допълнение, отделяни фотоните трябва да отидат в космоса. За тази област възможно р-п-преход трябва да бъде отворен. В действителност значителна част на фотона и остава вътре. Следователно, всеки дизайн, наред с други неща, характеризиращ се с оптичен изход. Обикновено тази опция е един от основните фактори, затрудняващи достигат едва 50%.

Съгласно ефективността на LED обикновено се разбира като съотношението на броя на излъчените фотони на обобщи изхода. Обикновено р-п-преход напрежение пада около половин волта, и след това настоящите нараства линейно. Следователно мощност се губи на изместването на бариерния слой, съпротивлението на радиация и омичен отопление. В началото на XXI век счита за нормално LED ефективност на 4% (включително оптични добив).

С цел да се подобри по някакъв начин на въздействието и да получите най-накрая Superbright светодиоди, инженери започнаха търси нови дизайни.

Подобряване на ефективността на светодиодите

двойно heterostructure

Увеличаването диод блясък се постига чрез поддържане на висока концентрация носител. Една техника, за да се постигне това е да се осигури двойна р-п-възел. В този случай излъчващ слой заобиколен полупроводници друг тип проводимост от двете страни. За да се увеличи площта на актьорския състав на малцинствата превозвачи. Цялата структура прилича на сандвич на 5 слоя:

1. излъчващ слой е активен в центъра.
2. От двете страни е обхваната от полупроводници, което прави наличието на две заключващи слоеве.
3. Контакт полупроводници външно покритие по цялата повърхност за подобряване на сегашното разпространение.

От дебелината на ядрото зависи от квантовият добив. Графика нелинейна и има ясно изразена гърбица наклонени или скосени. Следователно, стойността на дебелината да бъде избран от неговия обхват. Обикновено десетки микрона. Експерименти показват, че увеличаването на квантов добив може да се постигне слаб допинг на активната област. Броят на примеси атома обикновено е по-малко от десет до седемнадесети степен единици на кубичен сантиметър. Като цяло, процесът е относително слабо разбран.

Увеличаването на инжектиране може да се постигне чрез допинг външните слоеве. Концентрацията на примес е най-малко един порядък по-ниска, отколкото в предишния случай, или в същия брой пъти по-горе. Въпреки че активните и бариерните слоеве, по дефиниция, трябва да са различни материали, важно е, че техните кристални решетки са идентични по конструкция. С увеличаване несъответствие добив квантовата рязко спада.