Зміст
Введення
. Класифікація і конструкція світлодіодів
2. Відкриття та перші розробки
. Світлодіоди на основі карбіду кремнію
. Світлодіоди на основі структур AIIIBV: GaN і його тверді розчини
. Потужні світлодіоди
Висновок
Список літератури
Введення
В даний час багато робіт по напівпровідникових светодиодам, що стали джерелами світла, які виробляються у промислових масштабах для самих різних застосувань. Світлодіоди ефективні, мають малі розміри і тривалий термін служби. Останнім часом вони стали розглядатися як найперспективніші джерела світла для освітлювальних приладів.
Про світлодіодах опубліковано багато статей, зроблені тисячі доповідей на конференціях, написані сотні дисертацій, патентів і наукових звітів, видано десятки брошур і кілька книг. Все це обумовлено бурхливим розвитком фізики і технології світлодіодів - найважливішого напряму в сучасній напівпровідниковій електроніці і оптоелектроніці, широко застосовується в промисловості та обіцяє нові застосування в найближчому майбутньому.
Особливо варто відзначити період з середини 90-х рр. ХХ ст., Коли у фізиці і техніці напівпровідників стався прорив завдяки створенню гетероструктур на основі нітриду галію і його твердих розчинів [1]. Ефективні світлодіоди, розроблені на основі цих матеріалів, перекрили короткохвильову частину видимого спектру - від ультрафіолетової до жовтої області. Одночасно суттєво покращилася і ефективність світлодіодів на основі гетероструктур та інших напівпровідникових сполук типу AIIIBV - від жовто-зеленої до ближній інфрачервоній області [1,2]. Як наслідок, світлодіоди стали перспективними джерелами світла не тільки для сигналізації, відображення та передачі інформації, але і для загального освітлення. Те, що здавалося фантастикою і далекою перспективою, стало реальністю.
. Класифікація світлодіодів
У корпусі світлодіода може перебувати один (однокристальні світлодіоди) або декілька кристалів (багатокристальні світлодіоди, або матриці). Сучасні світлодіоди (СД) можна умовно розділити на кілька основних груп по споживаної потужності і робочому діапазону струмів: індикаторні, над'яскравих і потужні. Умовні групи ізображенина піраміді класифікації світлодіодів на малюнку 1.
Малюнок 1 - піраміда класифікації світлодіодів
напівпровідниковий світлодіод джерело світло
Індикаторні СД - компактні світлодіоди, що мають відносно невелику силу світла (до 100 мкд). Робочий діапазон струму близько 20 мА. Вони звичайно випускаються в стандартному корпусі з висновками (діаметр основи 3 або 5 мм). В основному такі світлодіоди застосовуються в оптичних індикаторах.
над'яскравих СД зазвичай збираються на напівпровідникових кристалах малого та середнього розміру (від 200? 200 до 500? 500 мкм) і мають високі світлові характеристики (сила світла до 10 кд, середній світловий потік в білому кольорі порядку 20-30 лм і більше). Робочий діапазон струмів від приблизно 20 до 150-200 мА. Можуть бути виконані в стандартному корпусі з висновками (діаметр основи 3, 5 або 10 мм) або в корпусі для поверхневого монтажу (SMD-світлодіоди). Варто зауважити, що над'яскравих СД займають проміжне положення між індикаторними і потужними, і чітку межу тут насправді провести досить важко.
над'яскравих СД мають широкий спектр застосувань - світлова реклама, дорожні світлофори і покажчики, автомобільна світлотехніка, екрани, мобільні телефони і т. д.
Потужні СД мають найбільші розміри кристалів і найбільші значення світлової віддачі (більше 50 лм/Вт для білого кольору). Споживана потужність в номінальному режимі (струм 350 мА) становить близько 1 Вт Допускається застосування при токах 500, 700, 1000 мА і вище. Підвищення робочого струму дозволяє збільшити світловий потік. Випускаються в корпусі для поверхневого монтажу (SMD-корпусі). Основним застосуванням потужних світлодіодів є різне освітлювальне обладнання.
Окремо варто зупинитися на світлодіодних модулях. СД-модулі являють собою збірку з багатьох кристалів, з'єднаних в послідовно-паралельні ланцюжки на одній платі. Випускаються у вигляді плат з контактами для паяння та отворами для кріплення. Можуть мати вбудовані драйвери живлення на платі. Основним їх застосуванням є також освітлювальне обладнання.
Останнім часом світлодіоди стали класифікувати і по застосуванню. Варто кілька слів сказати про новий понятті, введеному західними виробниками, - світлодіоди ...
