Чому світлодіод повинен бути діодним?

Я знаю світлодіодні стенди для світлодіодів; але чому цей компонент повинен бути діодом, щоб випромінювати світло?

Моє запитання передбачає, що "світлодіоди", які ми бачимо скрізь (для освітлення, екранів тощо) - це насправді діоди - це припущення може бути помилковим.

Існуючі відповіді пропускають суть питання.

Світлодіод повинен бути діодним, зокрема, тому, що спосіб рекомбінації носіїв заряду в прямополосному діодному переході вивільняє правильну кількість енергії для створення фотонів у видимому діапазоні. Пропускання струму через шматок напівпровідника без діодного з'єднання в ньому просто виробляє тепло.

Для ефективності також важливо, щоб напівпровідник був матеріалом прямого зазору , щоб енергія не втрачалася фононами (кристалічні коливання - тепло), а не фотонами.

Регулярні кремнієві діоди теж випромінюють світло, але оскільки проміжок у смугах занадто низький, фотони, що випромінюються, знаходяться в інфрачервоному діапазоні і невидимі для ока. Також кремній - це матеріал непрямої смуги, який значно знижує його ефективність у виробництві фотонів.

чому цей компонент повинен бути діодом, щоб випромінювати світло?

Заощаджуючи енергію, випромінювання світла передбачає введення енергії. Зазвичай нормально подавати електроенергію через два дроти, тому найпростіший електричний випромінювач має два клемні проводки, тобто діод.

Двох кінцеві напівпровідники замінили дві кінцеві трубки (вакуумні або заповнені газом), що мають два електроди, які отримали назву «діод», і назва застрягла. Електролюмінесцентні панелі минулого року також були напівпровідниками, які випромінювали світло, але не вироблялися у вигляді високотехнологічних складальних ліній, з яких виготовлені електронні діоди. Отже, їх не називали діодами.

Білі "світлодіодні" пристрої навколо вас - це не прості напівпровідникові діоди, але це структури з діодами та люмінофорами, які виділяють корисну кількість білого світла, мають діод синього випромінювання та фосфори червоного / оранжевого / жовтого / зеленого кольору, які перетворюють синє світло. Лінзи та інші особливості для ефективного випромінювання світла є загальними; Світлодіоди не нагадують інших практичних діодів, за винятком того, що вони мають два дроти або з'єднувальні клеми.

Світлодіодні підставки для світлодіодів; але чому цей компонент повинен бути діодом, щоб випромінювати світло?

Оскільки світлодіоди - це діод, який має однакові характеристики, звичайний твердотільний діод.

Моє запитання передбачає, що "світлодіоди", які ми бачимо скрізь (для освітлення, екранів тощо) - це насправді діоди - це припущення може бути помилковим.

Ваше припущення правильне.

Діод - це електронний компонент, який має низький опір в одному напрямку. Це пристрій з подвійним електродом (анод і катод), де потік електронів від катода до анода має низьку провідність, а первинний потік електронів є потоком високої провідності від анода до катода.

Найбільш поширені діоди виготовлені з кристалізованих напівпровідникових матеріалів (наприклад, арсеніду силікону, германію та галію, фосфіду індію, сапфіру та кварцу), легованих домішками типу p та n, які відокремлені найпростішим напівпровідниковим будівельним блоком, pn-переходом.

Існує багато типів діодів з різними характеристиками. Саме властивості p і n допантів та їх вплив на напружено-струмові характеристики pn-переходу відокремлюють один тип діода від іншого.

Сказане стосується всіх діодів, включаючи світлодіоди.

У світлодіодах дофанти мають електролюмінесцентні властивості. Коли електрони перетинають pn-перехід, багато електронів перетворюються на субатомні частинки, які називаються фотонами.

Світлодіоди називаються діодами, оскільки це дійсно напівпровідникові діоди, які також випромінюють фотони у вигляді УФ, видимого світла та ІЧ.

Діод - найпростіший напівпровідниковий пристрій. І, найпростіший напівпровідниковий пристрій також можна зробити для випромінювання світла. Вуаля! Світловипромінюючий діод! Можна потенційно назвати це напівпровідниковим приладом, що випромінює світло (LES), але це могло б звучати як справжнє ім'я ... так не круто.

[ред.] Із коментарів нижче напівпровідникові пристрої без діодів існують. Однак вони здаються датчиками і не випромінюють світло. Модуль пельті передає тепло, але не створює його. Отже, можливо, у майбутньому може бути створений світлопровідний напівпровідниковий пристрій, який не є діодом. Однак вона, ймовірно, матиме нову назву (не діод чи світлодіод).

Отже, поки що в екрані телевізора і скрізь, якщо його називають світлодіодом, світло (видима або невидима частина спектру) фактично походить від самого світлодіода. Це найдешевший ефективний джерело світла. Звичайно, можуть бути "підроблені світлодіодні" ... неонові лампи або міні-лампи розжарювання, схожі на світлодіодні. Я бачив таких у різдвяних легких прикрасах, і вони трохи дешевші, ніж справжні речі.