Реферат на тему Светоизлучающие диоды

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ. 3

1.
ПОНЯТИЕ, ПРИМЕНЕНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКИ СВЕТОИЗЛУЧАЮЩИХ ДИОДОВ.. 4

2.
ПРИНЦИП РАБОТЫ СВЕТОДИОДОВ.. 9

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 12

СПИСОК
ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.. 13

Введение:

Впервые о свечении твердого кристалла под влиянием тока
человечество узнало в начале XX столетия. Первый светоизлучающий диод видимого
спектра был изобретен в 1962 г. Ником Холоняком-младшим, который в то
время работал консультантом в General Electric.

Светодиодное освещение относится к искусственному, в основе
которого лежит использование светодиодов (электронных источников света). В
отличие от традиционных источников света, освещение при помощи светодиодов,
имеет ряд преимуществ: незначительные потребления энергии, длительная
продолжительность работы, небольшой размер, высокая надежность, способность к
быстрому переключению и безопасное использование. Вместе с тем, они отличаются
своей дороговизной и необходимостью в более точном потоке и управлении высокой
температурой (что является недостатками данного типа освещения).

Сегодня светодиодные лампы нашли применение в создании
бытового, рекламного, декоративного, индикаторного и другого освещения. Человек
подстраивает это изобретение под свои потребности во многих сферах
деятельности. Светодиоды создают излучение для передачи телефонных и интернет
сигналов по оптоволоконным кабелям, связывающих пульты управления с
контролируемой техникой.

Целью работы является рассмотрение
светоизлучающих диодов.

В рамках поставленной цели
необходимо решить следующие задачи:

1. Изучить понятие,
применение и характеристики светоизлучающих диодов.

2. Рассмотреть принцип работы
светодиодов.

Заключение:

Светодиоды, или
светоизлучающие диоды – полупроводниковый прибор, излучающий некогерентный свет
при пропускании через него электрического тока. Работа основана на физическом
явлении возникновения светового излучения при прохождении электрического тока
через p-n-переход. Цвет свечения (длина волны максимума спектра излучения)
определяется типом используемых полупроводниковых материалов, образующих
p-n-переход.

SMD-светодиоды сегодня
являются наиболее востребованными источниками света любых форматов.

Несмотря на технологические
особенности и разновидности, работа всех светодиодов основывается на общем
принципе функционирования излучающего элемента:

1. Преобразование
электроэнергии в световой поток осуществляется в кристалле, который выполнен из
полупроводников с самым разным типом проводимости.

2. Материал с n-проводимостью
обеспечивают путем легирования его электронами, а материал с p-проводимостью
при помощи дырок. В результате в сопредельных слоях появляются дополнительные
носители заряда разной направленности.

3. При подаче прямого
напряжения стартует движение электронов, а также дырок к p-n-переходу.

4. Заряженные частицы
проходят барьер и начинают рекомбинировать, вследствие этого протекает
электрический ток.

Процесс рекомбинации
электрона и дырки в зоне p-n-перехода идет выделением энергии в качестве
фотона.

В целом, указанное физическое явление
свойственно всем полупроводниковым диодам. Однако длина волны фотона в
большинстве случаев располагается за пределами видимого спектра излучения. 

Фрагмент текста работы:

1. ПОНЯТИЕ,
ПРИМЕНЕНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКИ СВЕТОИЗЛУЧАЮЩИХ ДИОДОВ

Светодиод – это разновидность
диода. Особенностью светодиода является его способность излучать свет при
прямом подключении, когда ток проходит от анода (+) к катоду (-). Отсюда
сокращенное название светодиода – LED, что означает: light emitting diode (с англ.
– светоизлучающий диод) [1].

Сегодня светодиоды нашли
применение в самых различных областях: светодиодные фонари, автомобильная
светотехника, рекламные вывески, светодиодные панели и индикаторы, бегущие
строки и светофоры и т.д.

В большинстве случаев внешне
данный диод реализован так: эпоксидный полусферический корпус, внутрь которого
помешен катод с треугольной платформой, где размещен кристалл. Рядом
расположенный анод соединён с кристаллом с помощью тончайшего проводка. Вывода
выполняются различной длины, где более длинная ножка – это плюс, а более
короткая – минус. Так же существуют более сложные изделия с несколькими
кристаллами, рассчитанными на свечение различными цветами. Помимо этого, в
корпус может встраиваться микрочип, с помощью которого задается очередность
работы кристаллов и частота их мигания.

Выбирая для освещения
подходящую светодиодную лампу, следует учитывать параметры светодиодов:
напряжение питания, мощность, рабочий ток, эффективность (светоотдача),
температуру свечения (цвет), угол излучения, размеры, срок деградации. Зная
основные параметры, можно будет без труда выбрать приборы для получения того
или иного результата освещенности [2].

Под типом корпуса понимают
диаметр и цвет колбы (линзы). Ток, которым следует запитать тот или иной
светодиод называется типовым. При этом на светодиоде падает определенное
напряжение. Цвет излучения определяется как используемыми полупроводниковыми
материалами, так и легирующими примесями. Важнейшими элементами, используемыми
в светодиодах, являются: Алюминий (Al), Галлий (Ga), Индий (In), Фосфор (P),
вызывающие свечение в диапазоне от красного до жёлтого цвета. Индий (In),
Галлий (Ga), Азот (N) используют для получения голубого и зелёного свечений.
Кроме того, если к кристаллу, вызывающему голубое (синее) свечение, добавить
люминофор, то получим белый цвет светодиода.