Diode mai fitar da haske diode ne na musamman. Kamar diodes na yau da kullun, diodes masu fitar da haske sun ƙunshi guntuwar semiconductor. Waɗannan kayan semiconductor an riga an dasa su ko doped don samar da tsarin p da n.
Kamar sauran diodes, na yanzu a cikin diode mai fitar da haske yana iya gudana cikin sauƙi daga p pole (anode) zuwa sandar n (cathode), amma ba a cikin kishiyar shugabanci ba. Masu ɗaukar kaya guda biyu daban-daban: ramuka da electrons suna gudana daga lantarki zuwa tsarin p da n ƙarƙashin ƙarfin lantarki daban-daban. Lokacin da ramuka da electrons suka hadu kuma suka sake haɗuwa, electrons suna faɗuwa zuwa ƙananan matakin makamashi kuma su saki makamashi a cikin nau'i na photon (hotunan da muke kira haske).
Tsawon tsayin haske (launi) na hasken da yake fitarwa yana ƙaddara ta ƙarfin bandgap na kayan aikin semiconductor waɗanda suka haɗa da tsarin p da n.
Tun da silicon da germanium kayan bandgap na kaikaice ne, a cikin dakin zafin jiki, sake haɗewar electrons da ramuka a cikin waɗannan kayan canji ne mara haske. Irin waɗannan sauye-sauye ba sa saki photons, amma suna canza makamashi zuwa makamashin zafi. Don haka, siliki da diodes na germanium ba za su iya fitar da haske ba (za su fitar da haske a cikin ƙayyadaddun yanayin zafi, wanda dole ne a gano shi a wani kusurwa na musamman, kuma hasken hasken ba a bayyane yake ba).
Kayayyakin da ake amfani da su a cikin diodes masu fitar da haske duk kayan bandgap ne kai tsaye, don haka ana fitar da makamashin a cikin nau'in photons. Waɗannan ƙarfin bandeji da aka haramta sun yi daidai da ƙarfin haske a cikin maɗaurin infrared na kusa, bayyane, ko kusa-kusa da ultraviolet.
Wannan ƙirar tana simintin LED wanda ke fitar da haske a ɓangaren infrared na bakan lantarki.
A farkon matakan haɓakawa, diodes masu fitar da haske ta amfani da gallium arsenide (GaAs) na iya fitar da hasken infrared ko ja. Tare da ci gaban kimiyyar kayan aiki, sabbin diodes masu fitar da haske na iya fitar da raƙuman haske tare da mafi girma kuma mafi girma. A yau, ana iya yin diodes masu haskaka haske na launuka daban-daban.
Diodes yawanci ana gina su akan nau'in nau'in N, tare da Layer na nau'in semiconductor na nau'in P wanda aka ajiye akan saman sa kuma an haɗa su tare da na'urorin lantarki. Nau'in nau'in P ba su da yawa, amma kuma ana amfani da su. Yawancin diodes masu fitar da haske na kasuwanci, musamman GaN/InGaN, suma suna amfani da sapphire substrates.
Yawancin kayan da aka yi amfani da su don kera LEDs suna da fihirisar haɓakawa sosai. Wannan yana nufin cewa yawancin raƙuman haske suna nunawa a baya a cikin kayan da ke hulɗa tare da iska. Saboda haka, hakar kalaman haske shine muhimmin batu ga LEDs, kuma yawancin bincike da ci gaba sun mayar da hankali kan wannan batu.
Babban bambanci tsakanin LEDs (diodes masu fitar da hasken wuta) da diodes na yau da kullun shine kayansu da tsarinsu, wanda ke haifar da bambance-bambance masu mahimmanci a cikin ingancinsu wajen canza makamashin lantarki zuwa makamashin haske. Anan akwai wasu mahimman mahimman bayanai don bayyana dalilin da yasa LEDs na iya fitar da haske kuma diodes na yau da kullun ba za su iya ba:
Kayayyaki daban-daban:LEDs suna amfani da kayan aikin semiconductor na III-V irin su gallium arsenide (GaAs), gallium phosphide (GaP), gallium nitride (GaN), da sauransu. Wadannan kayan suna da bandeji kai tsaye, suna barin electrons su yi tsalle kai tsaye da sakin photons (haske). Diodes na yau da kullun suna amfani da siliki ko germanium, waɗanda ke da bandgap kai tsaye, kuma tsalle-tsalle na lantarki yana faruwa ne ta hanyar sakin makamashin zafi, maimakon haske.
Tsarin daban-daban:An tsara tsarin LEDs don inganta haɓakar haske da fitarwa. LEDs yawanci suna ƙara takamaiman dopants da sifofi a mahadar pn don haɓaka haɓakawa da sakin photons. An tsara diodes na yau da kullun don haɓaka aikin gyaran gyare-gyare na halin yanzu kuma kada ku mai da hankali kan samar da haske.
Bangaren makamashi:Kayan na'urar LED yana da babban ƙarfin bandgap, wanda ke nufin cewa makamashin da electrons ke fitarwa a lokacin canji ya isa ya bayyana a cikin hanyar haske. The abu bandgap makamashi na talakawa diodes karami ne, kuma electrons aka yafi saki a cikin nau'i na zafi lokacin da suka canjawa wuri.
Tsarin haske:Lokacin da pn junction na LED ke ƙarƙashin son zuciya na gaba, electrons suna motsawa daga yankin n zuwa yankin p, su sake haɗuwa tare da ramuka, kuma su saki makamashi a cikin nau'i na photons don samar da haske. A cikin diodes na yau da kullun, sake haɗawa da electrons da ramuka galibi a cikin nau'in haɗaɗɗen radiyo ne, wato, ana fitar da makamashi ta hanyar zafi.
Waɗannan bambance-bambancen suna ba da damar LEDs suyi haske lokacin aiki, yayin da diodes na yau da kullun ba za su iya ba.
Wannan labarin ya fito daga Intanet kuma haƙƙin mallaka na ainihin marubucin
Lokacin aikawa: Agusta-01-2024