2024-01-15
LED (Light Emitir Diodo) é um dispositivo semicondutor de estado sólido que pode converter energia elétrica em luz visível. Pode converter diretamente eletricidade em luz. O coração de um LED é um chip semicondutor, com uma extremidade presa a um suporte, sendo uma extremidade o eletrodo negativo e a outra extremidade conectada ao eletrodo positivo de uma fonte de alimentação, fazendo com que todo o chip seja encapsulado em resina epóxi.
Um chip semicondutor consiste em duas partes, uma é um semicondutor do tipo P, no qual os buracos dominam, e a outra é um semicondutor do tipo N, no qual os elétrons dominam. Mas quando esses dois semicondutores são conectados, uma junção PN é formada entre eles. Quando a corrente passa pelo fio e atua no chip, os elétrons são empurrados para a região P, onde se recombinam com buracos e emitem energia na forma de fótons. Este é o princípioLuz LEDemissão. O comprimento de onda da luz, também conhecido como cor da luz, é determinado pelo material que forma a junção PN.
Os LEDs podem emitir luz vermelha, amarela, azul, verde, azul, laranja, roxa e branca diretamente.
Inicialmente, o LED foi utilizado como fonte de luz indicadora para instrumentos e medidores. Mais tarde, vários LEDs coloridos foram amplamente utilizados em semáforos e displays de grandes áreas, produzindo bons benefícios económicos e sociais. Tomando como exemplo o semáforo vermelho de 12 polegadas, nos Estados Unidos, uma lâmpada incandescente de 140 watts com longa vida útil e baixa eficiência visual foi originalmente usada como fonte de luz, produzindo 2.000 lúmens de luz branca. Depois de passar pelo filtro vermelho, a perda de luz é de 90%, restando apenas 200 lumens de luz vermelha. Na lâmpada recém-projetada, a Lumileds utiliza 18 fontes de luz LED vermelha, incluindo perdas de circuito, que consomem um total de 14 watts de eletricidade e produzem o mesmo efeito de luz. As luzes de sinalização automotiva também são um campo importante para a aplicação de fontes de luz LED.
Para iluminação geral, as pessoas precisam mais de fontes de luz branca. O desenvolvimento de LED que emite luz branca foi bem-sucedido em 1998. Este tipo de LED é feito encapsulando chips de GaN e granada de ítrio-alumínio (YAG). Chip GaN emite luz azul( λ O pó fluorescente YAG contendo Ce3+ produzido por sinterização em alta temperatura (p=465nm, Wd=30nm) emite luz amarela após ser excitado por esta luz azul, com pico de 550nLuz LEDm. O substrato do LED de luz azul é instalado em uma cavidade refletora em forma de tigela, coberta com uma fina camada de resina misturada com YAG, cerca de 200-500nm. A luz azul emitida pelo substrato LED é absorvida pelo pó fluorescente, e outra parte da luz azul é misturada com a luz amarela emitida pelo pó fluorescente para obter luz branca.
Para LEDs brancos InGaN/YAG, alterando a composição química do fósforo YAG e ajustando a espessura da camada de fósforo, podem ser obtidas várias cores de luz branca com uma temperatura de cor de 3500-10000K. Este método de obtenção de luz branca através de LED azul é amplamente utilizado devido à sua construção simples, baixo custo e alta maturidade tecnológica.