Nguyên lý phát sáng của đèn LED
1. Cấu trúc hạt đèn
Một trong những cấu trúc phát sáng quan trọng nhất của đèn LED (Light Emitting Diode) là hạt đèn có kích thước bằng hạt đậu xanh trong đèn. Mặc dù kích thước của nó là nhỏ, nhưng nó có một cái gì đó để làm với nó.
Sau khi phóng đại cấu trúc của hạt đèn LED, bạn sẽ tìm thấy một con chip có hình dạng giống như một chiếc mè.
Cấu trúc wafer cực kỳ phức tạp, được chia thành nhiều lớp: lớp trên cùng được gọi là lớp bán dẫn loại P, lớp giữa là lớp phát sáng và lớp dưới cùng được gọi là lớp bán dẫn loại N.
Khi đó, ánh sáng của đèn LED phát ra như thế nào?
2, nguyên tắc phát quang
Theo quan điểm vật lý: khi dòng điện đi qua phiến mỏng, các electron trong chất bán dẫn loại N và các lỗ trống trong chất bán dẫn loại P va chạm và tái kết hợp dữ dội trong lớp phát sáng để tạo ra các photon, phát ra năng lượng trong dạng photon (nghĩa là ánh sáng mà mọi người đều nhìn thấy).
LED còn được gọi là điốt phát quang. Thân máy nhỏ và mỏng manh nên bất tiện khi sử dụng trực tiếp. Vì vậy, nhà thiết kế đã thêm một lớp vỏ bảo vệ vào nó và bọc kín bên trong, do đó tạo thành một hạt đèn LED dễ sử dụng.
Sau khi kết nối nhiều hạt đèn LED với nhau, nhiều loại đèn LED có thể được hình thành.
3, đèn LED các màu khác nhau
Các chất bán dẫn của các vật liệu khác nhau sẽ tạo ra các ánh sáng có màu sắc khác nhau, chẳng hạn như ánh sáng đỏ, ánh sáng lục, ánh sáng xanh lam, v.v. Tuy nhiên, cho đến nay vẫn chưa có vật liệu bán dẫn nào có thể phát ra ánh sáng trắng.
Nhưng làm thế nào để chúng tôi sản xuất các hạt đèn LED màu trắng mà chúng tôi thường sử dụng?
4. Sản xuất đèn LED trắng
Ở đây chúng ta cần đề cập đến một người từng đoạt giải Nobel - Tiến sĩ. Shuji Nakamura. Ông đã phát minh ra đèn LED màu xanh lam, cũng là người đặt nền móng nhất định cho đèn LED màu trắng. Dựa trên đóng góp quan trọng này, ông đã được trao giải Nobel Vật lý vào năm 2014.
Đối với việc các đèn LED xanh lam biến đổi thành đèn LED trắng như thế nào, lý do lớn nhất là có thêm một lớp phosphor trong chip.
Nguyên tắc cơ bản của sự phát xạ ánh sáng không thay đổi nhiều: giữa hai lớp chất bán dẫn, các electron và lỗ trống va chạm và tái kết hợp và tạo ra các photon màu xanh lam trong lớp phát sáng.
Một phần ánh sáng xanh được tạo ra sẽ đi qua lớp phủ huỳnh quang và phát ra trực tiếp; phần còn lại sẽ va vào lớp phủ huỳnh quang và tương tác với nó để tạo ra các photon màu vàng. Photon màu xanh và photon màu vàng kết hợp với nhau (trộn lẫn) để tạo ra ánh sáng trắng.
