Чи є проміжок у світлодіоді між плитами (пост і наковальня) або дротом (чи є різні види кожної)?

15

Раніше я вважав, що між пластинами всередині світлодіода (між поштою та ковадлом) є зазор між плитами.

Однак я нещодавно побачив такий малюнок у wikipedia ( https://en.wikipedia.org/wiki/Light-emitting_diode#/media/File:LED,_5mm, green (en) .svg ):

Я помітив, що на ній зображений "Дротяний зв'язок", який, здається, позначає провід від пошти до ковадлі.

питання 1

Чи є насправді фізичний провід там?

Я завжди думав, що електрони стрибають розрив, і провід немає, і це було частиною того, чому світлодіоди тривали так довго.

Питання 2 - для наочності

Якщо там є дріт, чи загоряється ця частина? Або електрони все ще стрибають проміжок? (Я припускаю, що вони ведуться на дроті, але просто намагаються уточнити.)

Питання (и) 3

Якщо провід є, чи це (більше) недавня зміна дизайну на світлодіоди? Чи мали цей світлодіод минулого світлодіоди? Це спеціальний тип світлодіодів із дротом і є такі, у яких його немає?

led circuit-design components

— раддевус
джерело

10

Чому він показував би дріт, якщо його не було?

— Фінбарр

2

Нічого сучасного в цьому дизайні. Між двома відводами завжди був розрив - інакше вони стискаються разом. Де ви думали, де знаходився власне напівпровідниковий матеріал?

— Фінбарр

8

Ось чому я постійно читаю і вчуся. Кожен повинен навчитися чомусь у якийсь момент. Я не інженер з електроніки - я розробник програмного забезпечення - тому я ніколи не вивчав чітку фізику того, як працює світлодіод. І реально, напевно, 90% людей, які використовують світлодіоди у своїх проектах, цього не знали. Я думаю, що я вигадав ідею стрибнути розрив, бо не міг побачити дріт. Хіба це не круто? : | Нещодавно я хотів пояснити основи того, як працює світлодіод, тому я дослідив, перш ніж пояснив. Щось ще багато людей не роблять. :)

— raddevus

9

Якби 2V було достатньо, щоб стрибнути розрив такого розміру, ми б усі були у великій неприємності.

— Фінбарр

5

"Розрив", через який стрибають електрони, є субатомним - між рівнями енергії в самих атомах, це не справжній фізичний простір між електродами.

— Пітер Беннетт

22

Відповідь 1:

Так, там насправді є фізичний провід. Однак провід не короткий від анода і катода, він з'єднується з анода на частину напівпровідникової штампу.

Відповідь 2:

Провід - це просто провід, він не сприяє виходу світла світлодіода. (Крім надання необхідного електричного з'єднання)

Відповідь 3:

Це не новий світлодіодний дизайн.

Подальші коментарі:

Вся функція випромінювання світла відбувається на невеликій частині, зображеній на рисунку "Напівпровідникова штамповка". Насправді це єдина необхідна частина. Ви можете створити світлодіод із лише штампом, і він буде працювати чудово. Хоча це було б, ймовірно, досить важко у використанні та неміцним.

Світлодіоди - це особливий тип діода, який випромінює значну кількість світла при зміщенні вперед. Немає «розриву», який перескакує електрони. ¹ Провідний зв'язок" на схемі з'єднує анодний провід на світлодіодному пакеті до анодного з'єднання на напівпровідниковій матриці. Його називають "дротяним зв'язком", оскільки "з'єднання проводів" - метод, який використовується для з'єднання цих проводів. Призначення всього іншого на діаграмі - механічна стійкість, або світлофокусування / розфокусування.

¹ Електрони роблять перехід через проміжок енергетичної смуги, саме це призводить до того, що вони випромінюють фотони, але це не фізичний розрив, це все в одному блоці напівпровідникового матеріалу. Розрив смуги є частиною енергетичної смуги напівпровідників.

— Метт
джерело

2

Надайте світлодіоду достатній струм і провід може фактично світитися. :) (Якщо штампування не вдасться отримати короткий час після перевантаження.) Але це був би також СЕД (димовий диод), і, ймовірно, ФЕД (діод, що випромінює полум’я.)

— Оскар Ског

1

@OskarSkog Одного разу я підключив SED безпосередньо до джерела живлення 9В змінного струму (що, що ще гірше, було лінійним трансформатором без найменшого регулювання).

— Doktor J

1

Але це те, що порушує звичайний режим відмови? Це здається дуже тонким на основі малюнка.

— JPhi1618

5

@ JPhi1618 Я не знаю точно, але я сумніваюся, що розрив дротяних з'єднань - це звичайна помилка, якщо ви залишаєтесь у визначених робочих умовах. Дроти зв'язку є діаметром від 15 до декількох сотень. Але вони використовуються в основному в кожній інтегральній схемі на ринку сьогодні. Якщо проблема з провідником облігації була загальною проблемою, всі ІМС мали б проблему.

— Мет

1

@DaveM Я припускаю, що у них є якийсь пакет або об'єктив. Оголений напівпровідник досить крихкий. Особливо III-V, використовувані в світлодіодах

— Метт

11

Щоб показати гарне зображення того, що відбувається, ось світлодіод в перерізі (взято з цієї приємної статті про аналіз несправності світлодіодів )

Тут можна побачити напівпровідниковий пристрій, що сидить у конусній свердловині катода. Цей колодязь є для роботи так само, як відбивач у звичайному ліхтарику. Випромінювання світла від пристрою надходить від краю мікросхеми в місці стику напівпровідників типу p і n і відбивач відхиляє світло для виходу з верху світлодіодного пристрою.

— J ...
джерело

Фантастична додаткова інформація. Цей погляд / діаграма справді повчальний.

— raddevus

3

Ось приклад світлодіодного пакету іншого стилю.
Активна частина світлодіода - це штампи, одна сторона яких є провідним, а провідний зв'язок кріпиться до іншого з'єднання.

— DaveM
джерело

2

Світлодіоди створюють світло (фотони) електролюмінесценцією. Джерела світла, які створюють світло від проводу тепла, називають розжарюванням.

Світлодіоди виготовляються з діодним pn-переходом, де матеріал p-типу та n-типу відокремлений проділом. Коли діод зміщений вперед, електрони, що не мають донорів, на стороні n-типу дифундують на сторону p-типу, де вони стикаються з багатьма отворами p-типу, з якими вони рекомбінують. Ця рекомбінація може бути або непромінювальною (діоди), або випромінювальною (світлодіоди).

Коли діод зміщений вперед, електрони, що не мають донорів, на стороні n-типу дифундують на сторону p-типу, де вони стикаються з багатьма отворами p-типу, з якими вони рекомбінують. Ця рекомбінація може бути або теплогенеруючої не випромінюючої (діоди), або випромінюючої, світлогенеруючої (світлодіоди).

У випадку випромінювання рекомбінації випромінюється один фотон, енергія якого дорівнює енергії смуги напівпровідника.