Gaismas diode, kas apzīmē gaismas diodi, ir a pusvadītājs diode, kas mirdz, kad tiek uzlikts spriegums, un tos izmanto visur jūsu elektronikā, jauna veida apgaismojumā un digitālās televīzijas monitoros.
Kā darbojas gaismas diode
Salīdzināsim, kā darbojas gaismas diode, salīdzinot ar vecāku kvēlspuldze. Kvēlspuldze darbojas, darbinot elektrību caur kvēldiegu, kas atrodas stikla spuldzes iekšpusē. Kvēldiegs uzsilst un mirdz, un tas rada gaismu, tomēr tas arī rada daudz siltuma. Kvēlspuldze zaudē apmēram 98% enerģijas, kas rada siltumu, padarot to diezgan neefektīvu.
Gaismas diodes ir daļa no jaunas apgaismes tehnoloģiju grupas, ko sauc par cietvielu apgaismojumu, un labi izstrādātā izstrādājumā; Gaismas diodes būtībā ir foršas uz tausti. Vienas spuldzes vietā LED lampā atradīsies vairākas mazas gaismas diodes.
Gaismas diožu pamatā ir elektroluminiscences ietekme, ka atsevišķi materiāli izstaro gaismu, kad tiek uzlikta elektrība. Gaismas diodēm nav kvēldiega, kas sildītos, tā vietā tos apgaismo ar elektronu kustību pusvadītāju materiālā, parasti alumīnija-gallija-arsenīdā (AlGaAs). Gaisma izstaro no diodes p-n krustojuma.
Precīzi, kā darbojas LED, ir ļoti sarežģīts priekšmets, šeit ir lieliska apmācība, kas sīki izskaidro šo procesu:
Pamatinformācija
Elektroluminiscenci, dabas parādības, uz kurām balstās LED tehnoloģija, 1907. gadā atklāja Lielbritānijas radio Guglielmo Marconi pētnieks un palīgs Henrijs Džozefs Round, eksperimentējot ar silīcija karbīdu un kaķu ūsas.
1920. gados krievu radio pētnieks Oļegs Vladimirovičs Losevs pētīja elektroluminiscences parādības diodēs, kuras izmanto radioaparātos. 1927. gadā viņš publicēja darbu ar nosaukumu Gaismas karborunda [silīcija karbīda] detektors un noteikšana ar kristāliem par viņa pētījumu, un, lai arī tajā laikā, pamatojoties uz viņa darbu, netika izveidota praktiska LED, viņa pētījumi ietekmēja nākamos izgudrotājus.
Gadus vēlāk, 1961. gadā, Roberts Biards un Gerijs Pitmans izgudroja un patentēja Texas Instruments infrasarkano gaismas diodi. Šis bija pirmais LED, tomēr, infrasarkanais, tas atradās ārpus redzamās gaismas spektrs. Cilvēki nevar redzēt infrasarkanais gaisma. Ironiski, bet Berdrs un Pitmens tikai nejauši izgudroja gaismas diodi, kamēr pāris faktiski mēģināja izgudrot lāzera diodi.
Redzamas gaismas diodes
1962. gadā Niks Holonjaks, General Electric Company konsultants, izgudroja pirmo redzamās gaismas LED. Tas bija sarkans gaismas diode, un Holonyack kā diodes substrātu bija izmantojis gallija arsenīda fosfīdu.
Holonyack ir nopelnījis godu tikt sauktam par "gaismas diodes tēvu" par ieguldījumu tehnoloģijā. Viņam ir arī 41 patents, un citi viņa izgudrojumi ietver lāzera diodi un pirmo gaismas reducētāju.
1972. gadā elektrotehniķis Džordžs Krafords izgudroja pirmo dzeltenās krāsas gaismas diodi uzņēmumam Monsanto, izmantojot diodijā gallija arsenīda fosfīdu. Craford arī izgudroja sarkanu LED, kas bija 10 reizes spilgtāks nekā Holonyack.
Jāatzīmē, ka uzņēmums Monsanto bija pirmais, kurš masveidā ražoja redzamās gaismas diodes. 1968. gadā Monsanto izgatavoja sarkanas gaismas diodes, kuras izmantoja kā indikatorus. Bet tikai 1970. gados gaismas diodes kļuva populāras, kad Fairchild Optoelectronics sāka ražot zemu cenu LED ierīces (katra mazāk par pieciem centiem) ražotājiem.
1976. gadā Tomass P. Pearsall izgudroja augstas efektivitātes un īpaši spilgtu gaismas diodi izmantošanai optiskās šķiedras un šķiedru telekomunikācijās. Pearsall izgudroja jaunus pusvadītāju materiālus, kas optimizēti optisko šķiedru pārraides viļņu garumiem.
1994. gadā Shuji Nakamura izgudroja pirmo zilo gaismas diodi, izmantojot gallija nitrīdu.