Sayniska Ka Danbaysa Tignoolajiyada LED: Sidee bay LED-yadu u shaqeeyaan?

[hordhac]

Dunida maanta, tignoolajiyada LED waa meel walba. Waxay iftiimisaa guryaheena, baabuurta, waddooyinka, iyo xitaa qalabkayada elegtarooniga ah. Laakiin waligaa ma la yaabtay waxa LED-yada ka dhigaya mid hufan oo waara marka la barbar dhigo ilaha nalalka caadiga ah? Jawaabtu waxay ku jirtaa sayniska xiisaha leh ee ka dambeeya ilahan iftiinka yar ee xoogga leh. Gal maqaalkan si aad u sahamiso sida LED-yadu u shaqeeyaan iyo sababta ay u rogeen warshadaha iftiinka.

Aasaaska tignoolajiyada LED

Diodes-yada Iftiinka, oo loo yaqaan LEDs, waa aaladaha semiconductor ee soo saara iftiinka marka uu hadda korontodu dhex maro. Si ka duwan nalalka dhaqameed ee soo saara iftiinka kuleylka, LED-yadu waxay ku abuuraan iftiin iyada oo loo marayo electroluminescence-nidaam ku lug leh sii deynta photons marka elektarooniga ay dib ugu noqdaan godad ku jira walxaha semiconductor. Farqiga aasaasiga ah ayaa ah waxa siiya LED-yada waxtarkooda sare iyo cimri dhererkooda.

Nalalka LED-yadu waxay ka kooban yihiin laba lakab oo ah walxo semiconductor - nooca p-nooca iyo n-nooca. Lakabka nooca p-ga ah waxa uu ka kooban yahay dallad-qaadayaal togan (godadka), halka lakabka n-nooca uu ka kooban yahay xajiyeyaasha taban (electrons). Marka danab la isticmaalo, elektaroonnada lakabka n-nooca waxay u dhaqaaqaan lakabka nooca p, halkaas oo ay dib ugu daraan godadka. Dib-u-habayntani waxay soo saartaa tamarta qaabka photons, taas oo ah iftiinka aan aragno.

Waxtarka LED-yadu waxay ka timaadaa awooddooda inay u beddelaan tamarta korantada oo dhan iftiin, iyadoo tamarta ugu yar ay ku luminayso kulayl ahaan. Tani waa faa'iido weyn marka loo eego nalalka iftiinka, halkaasoo qayb weyn oo tamar ah ay u lumiso kulayl ahaan. Intaa waxaa dheer, LED-yadu waxay leeyihiin cimri dherer, inta badan waxay dhaafaan 25,000 ilaa 50,000 saacadood, marka la barbardhigo nolosha 1,000-saac ee nalalka ifaya.

Doorka Semiconductors ee LED-yada

Xudunta tignoolajiyada LED-ku waxay ku jirtaa walxaha semiconductor, oo sida caadiga ah ka kooban walxaha sida gallium, arsenic, iyo fosfooraska. Qalabkan si istiraatiji ah ayaa loo doortay oo loo maareeyay si loo abuuro midabka la doonayo iyo waxtarka LED-ka.

Marka lagu daro wasakhda, walxaha semiconductor waxay soo bandhigi karaan sifooyin koronto oo gaar ah. LED-yada, habka doping-ka waxaa loo isticmaalaa in lagu abuuro nooca p-nooca iyo lakabyada n-nooca ee hore loo sheegay. Doorashada walxaha semiconductor iyo walxaha doping-ka ayaa go'aamiya hirarka dhererka LED-ka iyo, sidaas darteed, midabkiisa. Tusaale ahaan, isku dhafka gallium nitride (GaN) wuxuu soo saari karaa nalalka buluuga ah ama cagaarka ah, halka gallium arsenide (GaAs) loo isticmaalo nalalka cas.

Hal dhinac oo muhiim ah oo ka mid ah walxaha semiconductor ee LEDs waa tamarta bandgap - farqiga tamarta ee u dhexeeya band valence iyo band conduction. Tamarta bandgap-ka ayaa tilmaamaysa midabka iftiinka soo baxaya. Xadhkaha yar yar wuxuu keenaa mowjadaha dhaadheer (iftiin cas), halka xadhig weyni uu soo saaro hirar gaaban (buluug ama iftiin ultraviolet). Adigoo si sax ah u xakameynaya tamarta bandgap-ka iyada oo loo marayo xulashada walxaha iyo doping, soosaarayaashu waxay soo saari karaan LEDs midabyo kala duwan leh iyo xitaa iftiin cad.

Waxtarka iyo waxqabadka LED-yada ayaa sidoo kale si aad ah ugu tiirsan tayada walxaha semiconductor. Maaddooyinka nadiifka ah ee sare leh ee leh cilladaha ugu yar ayaa awood u siinaya dib-u-habaynta godka elektarooniga ah ee ka fiican, taas oo horseedaysa soo saarid iftiin badan oo waxtar leh. Horumarka laga sameeyay farsamooyinka wax soo saarka semiconductor ayaa sii waday kor u qaadista waxqabadka iyo awood-siinta LED-yada, taasoo ka dhigaysa inay heli karaan codsiyo kala duwan.

Sida LED-yadu u soo saaraan midabyo kala duwan

Mid ka mid ah sifooyinka ugu cajiibsan ee LED-yada ayaa ah awoodda ay u leeyihiin inay soo saaraan midabyo kala duwan. Kartidani waxay ka dhalataa dabeecadda agabka semiconductor ee la isticmaalay iyo hababka gaarka ah ee loo adeegsado samayntooda.

Sida hore loo soo sheegay, tamarta bandgap ee walxaha semiconductor ayaa door muhiim ah ka ciyaara go'aaminta midabka iftiinka iftiinka. Adiga oo dooranaya xeryahooda kala duwan ee semiconductor iyo walxaha doping, soosaarayaashu waxay abuuri karaan LEDs kuwaas oo siiya iftiinka hirarka kala duwan ee muuqaalka muuqda. Tusaale ahaan:

- LED-yada cas: Waxa laga sameeyay agabka sida gallium arsenide (GaAs) ama aluminium gallium arsenide (AlGaAs).

- LED-yada cagaaran: Caadi ahaan isticmaal indium gallium nitride (InGaN) ama gallium phosphide (GaP).

- LEDs buluug: Badanaa waxaa lagu dhisay gallium nitride (GaN) ama indium gallium nitride (InGaN).

Marka lagu daro LED-yada hal-midab leh, LED-yada cad ayaa la abuuray iyada oo loo marayo habab kala duwan. Mid ka mid ah habka caadiga ah ayaa ku lug leh isticmaalka nalalka buluuga ah ee ku dahaaran walxo fosfoor ah. Iftiinka buluuga ah ee ay soo saarto LED-ku waxa uu kiciyaa fosfoorka, taas oo keenaysa in uu iftiimiyo iftiin jaale ah. Isku dhafka buluugga iyo iftiinka jaalaha ah wuxuu keenaa aragtida iftiinka cad. Hab kale ayaa ah in la isku daro LEDs casaan, cagaar, iyo buluug (RGB) oo ku jira hal xirmo, taas oo u oggolaanaysa in si sax ah loo xakameeyo midab kasta si loo soo saaro iftiin cad oo heerkul iyo midabyo kala duwan ah.

Intaa waxaa dheer, horumarradii ugu dambeeyay ee tignoolajiyada dhibicda quantum waxay sii ballaarisay awoodda midabka LED-yada. Dhibcaha Quantum waa qaybo nanoscale semiconductor kuwaas oo soo saari kara iftiinka hirarka dhererka gaarka ah marka uu ku faraxsan yahay isha iftiinka. Marka la isku daro dhibcaha quantum ee LED-yada, wax-soo-saarayaashu waxay gaari karaan saxnaanta midabka sare iyo hufnaanta, taasoo ka dhigaysa LED-yada xitaa kuwo aad u badan oo loogu talagalay codsiyada sida shaashadaha iyo iftiinka.

Faa'iidooyinka Iftiinka LED

Iftiinka LED wuxuu helay caannimo baahsan sababtoo ah faa'iidooyin badan oo ku saabsan tignoolajiyada iftiinka dhaqameed. Faa'iidooyinkani waxay ka kooban yihiin waxtarka tamarta, cimri dhererka, saamaynta deegaanka, iyo wax-soo-saarka.

Waxtarka Tamarta: LED-yadu waxay caan ku yihiin waxtarkooda tamareed ee gaarka ah. Waxay u beddelaan boqolkiiba aad u sarreeya tamarta korantada iftiin marka la barbar dhigo nalalka shidan, kuwaas oo qayb weyn oo tamar ah u luminaya kulayl ahaan. Waxtarkani waxa uu tarjumayaa hoos u dhigida isticmaalka tamarta iyo dhimista biilasha korontada ee isticmaalayaasha. Tusaale ahaan, nalka LED-ku waxa uu soo saari karaa isla cadadka nalka nalka shidan isagoo isticmaalaya qayb ka mid ah tamarta.

Cimri dheer: cimriga dheer ee LED-yada waa muuqaal kale oo muuqda. Halka nalalka iftiinka ay caadi ahaan socdaan ilaa 1,000 saacadood iyo nalalka dhaadheer ee is haysta (CFLs) ilaa 8,000 saacadood, LED-yadu waxay socon karaan 25,000 ilaa 50,000 saacadood ama ka badan. Cimri-dheeraantani waxay yaraynaysaa inta jeer ee beddelka nalalka, samaynta LED-yada xal nalal kharash-ool ah mustaqbalka fog.

Saamaynta Deegaanka: LED-yadu waxay deegaan ahaan u fiican yihiin sababo dhowr ah dartood. Marka hore, kuma jiraan walxo khatar ah sida meerkuriga laga helo CFLs. Marka labaad, waxtarkooda tamartu waxay keentaa hoos u dhigista gaasta aqalka dhirta lagu koriyo, taas oo gacan ka geysanaysa hoos u dhigista raadadka kaarboonka iyo saamaynta deegaanka. Seddexaad, cimriga dheer ee LED-yada waxay keenaysaa in nalalka la tuuro oo yaraada, yaraynta qashinka elektiroonigga ah.

Kala duwanaansho: LED-yadu waa kuwo aad u kala duwan waxaana loo isticmaali karaa codsiyo kala duwan, laga bilaabo nalalka deegaanka iyo ganacsiga ilaa baabuurta, warshadaha, iyo iftiinka dibadda. Waxay ku yimaadaan qaabab, cabbirro, iyo midabyo kala duwan, iyagoo daboolaya baahiyo kala duwan. Intaa waxaa dheer, LED-yada si fudud ayaa loo khafiifin karaa waxayna bixiyaan iftiin degdeg ah, si ka duwan qaar ka mid ah tignoolajiyada iftiinka ee u baahan waqti kulul.

Waarta: LED-yadu waa aalado iftiin dawladeed adag oo aan lahayn qaybo jilicsan sida fiilooyinka ama dhalooyinka. Waartani waxay ka dhigaysa inay aad uga adkaystaan ​​shooga, gariirada, iyo saamaynta dibadeed, taasoo ka dhigaysa inay ku habboon yihiin bay'ada qallafsan iyo codsiyada dibadda.

Xakamaynta: Iftiinka LED si fudud ayaa loo xakameyn karaa iyadoo la adeegsanayo tignoolajiyada horumarsan sida dhimista, hagaajinta midabka, iyo nidaamyada iftiinka caqliga leh. Heerkan xakamaynta ayaa u oggolaanaya dadka isticmaala inay habeeyaan nalka si ay u buuxiyaan shuruudahooda gaarka ah, kor u qaadista raaxada iyo wax soo saarka.

Isbeddellada Mustaqbalka iyo Hal-abuurka Tignoolajiyada LED

Maaddaama tignoolajiyada LED ay sii socoto inay horumarto, isbeddellada xiisaha leh iyo hal-abuurka ayaa qaabaynaya mustaqbalka iftiinka. Horumarkaani wuxuu ballan qaadayaa waxtarka weyn, wax-ku-oolnimada, iyo isdhexgalka tignoolajiyada casriga ah.

Iftiinka Wacan: Isku-dhafka LED-yada ee tignoolajiyada caqliga leh ayaa wax ka beddelaya habka aan ula macaamilno nidaamyada iftiinka. LED-yada casriga ah waxaa lagu kontarooli karaa meel fog iyada oo loo marayo taleefannada casriga ah, caawiyayaasha codka, iyo aaladaha otomaatiga ah. Isticmaalayaashu waxay hagaajin karaan dhalaalka, midabka, iyo jadwallada si ay u abuuraan deegaan iftiin gaar ah. Nidaamyada iftiinka casriga ah waxay sidoo kale bixiyaan sifooyin tamarta-badbaadinta, sida dareemayaasha dhaqdhaqaaqa iyo iftiinka la-qabsiga, kuwaas oo ku habboon joogitaanka iyo heerarka iftiinka dabiiciga ah.

Iftiinka-Centric-Bini'aadamka: Iftiinka xudunta u ah bini'aadamku wuxuu diiradda saarayaa ku dayashada qaababka iftiinka maalintii ee dabiiciga ah si kor loogu qaado wanaagga iyo wax soo saarka. LED-yada waxaa loo habayn karaa si ay u beddelaan heerkulka midabka iyo xoojinta maalinta oo dhan, iyaga oo la jaan qaadaya laxanka wareeggayaga. Habkani wuxuu si gaar ah faa'iido u leeyahay meelaha xafiisyada, xarumaha daryeelka caafimaadka, iyo goobaha la dego, halkaas oo nalku saameyn ku yeelan karo niyadda, hurdada, iyo caafimaadka guud.

Micro-LEDs: Tiknoolajiyada Micro-LED waa isbeddel soo baxaya oo ballan qaadaya in uu wax ka beddelo bandhigyada iyo iftiinka. Micro-LEDs waa kuwa yaryar, hufan, waxayna bixiyaan iftiin sare iyo saxnaanta midabka. Waxaa lagu sahamiyaa codsiyada bandhigyada xallinta sare, aaladaha xaqiiqada la kordhiyay (AR), iyo xalalka iftiinka sare.

Quantum Dot LEDs (QLEDs): Tignoolajiyada dhibicda Quantum waxay kor u qaadaysaa waxqabadka midabka LED-yada. QLEDs waxay isticmaalaan dhibco quantum ah si ay u soo saaraan midabyo sax ah oo firfircoon, taas oo ka dhigaysa mid ku habboon bandhigyada qeexitaan sare iyo codsiyada nalka ee u baahan samaynta midab sax ah.

Joogteynta: Joogteynta ayaa weli ah darawalka muhiimka ah ee hal-abuurka LED. Cilmi-baadhayaashu waxay ka shaqeynayaan sidii ay u horumarin lahaayeen qalabyo saaxiibtinimo leh iyo hababka wax soo saarka si loo yareeyo raadadka deegaanka ee LED-yada. Tan waxaa ka mid ah sahaminta tignoolajiyada LED-ka (OLED), taas oo adeegsata isku-dhisyada organic si ay u iftiimiso iftiinka.

Isku-dhafka Sensor: LED-yada ku qalabaysan dareemayaasha waxay ururin karaan xogta ku saabsan agagaarkooda. Awoodani waxay fureysaa fursadaha codsiyada sida magaalooyinka caqliga leh, halkaas oo nalalka dariiqa ay hagaajin karaan dhalaalka ku saleysan xaaladaha taraafigga, iyo goobaha warshadaha, halkaas oo nalalka ay wanaajin karaan isticmaalka tamarta ku saleysan deganaanshaha iyo dhaqdhaqaaqa.

[ Gabagabo ]

Gebagebadii, sayniska ka dambeeya tignoolajiyada LED-ka ayaa marag u ah hal-abuurnimada iyo hal-abuurnimada bini’aadamka. Laga soo bilaabo mabaadi'da aasaasiga ah ee semiconductors ilaa abuurista midabyo firfircoon iyo faa'iidooyin badan oo LEDs ah ayaa bixiya, tignoolajiyadani waxay beddeshay habka aan u iftiiminno adduunkeena. Markaan eegno mustaqbalka, horumarka joogtada ah ee tignoolajiyada LED-ka ayaa ballan qaadaya xitaa fursado aad u xiiso badan, laga bilaabo nalka smart ilaa xalalka waara.

Hadday tahay kordhinta cimriga nidaamka iftiinka, yaraynta isticmaalka tamarta, ama kor u qaadida tayada nolosheenna iyada oo loo marayo iftiinka aadanaha, LED-yadu waxay safka hore kaga jiraan kacaanka iftiinka oo aan muujinayn calaamado gaabis ah.