"Светодиоды" Содержание

"Светодиоды"
Содержание

2
1. Что такое светодиод? 2
2. Из чего состоит светодиод 2
2. Как работает светодиод 4
3. Электрические и оптические характеристики светодиодов 5
5. Применение светодиодов 6
Список литературы 6

1. Что такое светодиод?

Светодиод - это полупроводниковый прибор с электронно-дырочным переходом, разновидность обычного диода, который излучает свет при пропускании через него тока в прямом направлении.

У светодиода есть общепринятая аббревиатура - LED (light-emitting diode), что в дословном переводе на русский язык означает "светоизлучающий диод".
Излучаемый светодиодом свет лежит в узком диапазоне спектра, то есть его кристалл изначально излучает конкретный цвет (если речь идёт о светодиоде видимого диапазона) - в отличие от лампы, излучающей более широкий спектр, где нужный цвет можно получить лишь применением внешнего светофильтра. Диапазон излучения светодиода во многом зависит от химического состава использованных полупроводников.
В зависимости от типа, светодиоды могут иметь разную яркость и цвет свечения: красный, зелёный, синий, жёлтый. Существуют светодиоды невидимого спектра излучения: инфракрасные (широко применяемые в системах дистанционного управления), ультрафиолетовые.

2. Из чего состоит светодиод

Так как светодиод является полупроводниковым прибором, то при включении в цепь необходимо соблюдать полярность. Светодиод имеет два вывода, один из которых катод ("минус"), а другой - анод ("плюс").

Конструктивно светодиоды состоят из линзы и рефлектора. В рефлектор монтируется кристалл светодиода, он и задает первоначальные сведения об угле рассеивания. Далее, свет проходит сквозь корпус, сформированный из эпоксидной смолы, установленный в рефлекторе. Рассеивание света идет от кристалла до линзы, затем происходит непосредственное рассеивание по сторонам под углом, определяемым конструкцией линзы (на практике достигает 160 градусов).
Чтобы осветить определенную поверхность с помощью светодиодов - необходимо сделать пучок более узким. С этой целью используются линзы, а также различные рефлекторы.
Конструкция светодиода схематично изображена на рисунке 1 и рисунке 2.



Рис. 1 - Светодиод в разрезе.1 - пластиковая линза, 2 - силиконовый герметик, 3 - кристалл полупроводника InGaN, 4 - спайка, 5 - вмонтированный кремниевый чип с защитой от статического электричества, 6 - теплоотвод, 7 - золотая проволока, 8 - катод



Рис. 2 - Светодиод

Для повышения жизнестойкости пространство между кристаллом и пластиковой линзой заполнено прозрачным силиконом. Алюминиевая основа служит для отвода избыточного тепла.

Кристалл полупроводника, заключенный в корпус светодиода, имеет микроскопические размеры. Поэтому светодиод можно рассматривать как точечный источник света. Корпус его можно сделать самым миниатюрным. Обычно пластиковый корпус представляет собой устройство фокусировки света в заданном телесном угле, препятствуя светопотерям в других направлениях. Размеры корпуса определяют размер источника света.