หลักการปล่อยแสงของไฟ LED คืออะไร?

หลักการเปล่งแสงของหลอดไฟ LED คืออะไร? หลอดไฟ LED เป็นชิปเซมิคอนดักเตอร์เรืองแสงไฟฟ้า ซึ่งถูกบ่มบนตัวยึดด้วยกาวเงินหรือกาวขาว จากนั้นเชื่อมต่อกับชิปและแผงวงจรด้วยลวดเงินหรือทอง และปิดผนึกด้วยเรซินอีพ็อกซี่รอบๆ เพื่อป้องกันสายไฟแกนใน หน้าที่ของเปลือกหุ้มคือการติดตั้งขั้นสุดท้าย ทำให้หลอดไฟ LED ทนต่อแรงกระแทกได้ดี 1. โครงสร้างลูกปัดหลอดไฟ หนึ่งในโครงสร้างเปล่งแสงที่สำคัญที่สุดของหลอดไฟ LED (ไดโอดเปล่งแสง) คือลูกปัดหลอดไฟขนาดเท่าเมล็ดถั่วเขียวภายในหลอดไฟ แม้ว่าจะมีขนาดเล็ก แต่หน้าที่ของมันก็ไม่ได้เล็กตามไปด้วย

ไทย หลังจากซูมดูโครงสร้างของลูกปัดหลอดไฟ LED เราจะพบแผ่นเวเฟอร์ขนาดเท่าเมล็ดงา โครงสร้างของชิปมีความซับซ้อนมากและแบ่งออกเป็นหลายชั้น: ชั้น Z ด้านบนเรียกว่าชั้นสารกึ่งตัวนำชนิด P ชั้นกลางคือชั้นเปล่งแสง และชั้น Z ด้านล่างเรียกว่าชั้นสารกึ่งตัวนำชนิด N แล้วแสง LED ปล่อยออกมาอย่างไร? 2. หลักการเปล่งแสง จากมุมมองทางกายภาพ: เมื่อกระแสไฟฟ้าผ่านเวเฟอร์ อิเล็กตรอนในสารกึ่งตัวนำชนิด N และโฮลในสารกึ่งตัวนำชนิด P จะชนกันอย่างรุนแรงและรวมตัวกันใหม่ในชั้นเปล่งแสงเพื่อสร้างโฟตอน ซึ่งเปล่งพลังงานออกมาในรูปของโฟตอน (นั่นคือแสงที่คุณเห็น)

LED หรือที่เรียกอีกอย่างว่าไดโอดเปล่งแสง มีขนาดเล็กมากและเปราะบางมาก ไม่สะดวกต่อการใช้งานโดยตรง นักออกแบบจึงได้เพิ่มเปลือกป้องกันเข้าไปและปิดผนึกไว้ภายใน ทำให้ได้ลูกปัดหลอดไฟ LED ที่ใช้งานง่าย หลังจากเชื่อมต่อลูกปัดหลอดไฟ LED หลายเม็ดเข้าด้วยกัน ก็จะสามารถสร้างหลอดไฟ LED ได้หลายแบบ

3. หลอดไฟ LED สีต่างๆ สารกึ่งตัวนำที่ทำจากวัสดุต่างกันจะผลิตแสงสีต่างๆ กัน เช่น แสงสีแดง แสงสีเขียว แสงสีน้ำเงิน เป็นต้น อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีวัสดุสารกึ่งตัวนำใดที่สามารถเปล่งแสงสีขาวออกมาได้ แล้วหลอดไฟ LED สีขาวที่เราใช้กันทั่วไปผลิตขึ้นมาได้อย่างไร? 4. การผลิตหลอดไฟ LED สีขาว ต่อไปนี้คือผู้ได้รับรางวัลโนเบล ดร. ชูจิ นากามูระ

เขาเป็นผู้คิดค้นหลอด LED สีน้ำเงิน ซึ่งยังเป็นรากฐานที่สำคัญสำหรับหลอด LED สีขาวอีกด้วย จากผลงานอันสำคัญนี้ เขาได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 2014 สำหรับวิธีการเปลี่ยนหลอด LED สีน้ำเงินให้เป็นหลอด LED สีขาว เหตุผลสำคัญที่สุดคือมีชั้นฟอสเฟอร์พิเศษในชิป

หลักการเปล่งแสงพื้นฐานไม่ได้เปลี่ยนแปลงไปมากนัก: ระหว่างชั้นสารกึ่งตัวนำสองชั้น อิเล็กตรอนและโฮลจะชนกันและรวมตัวกันอีกครั้งเพื่อสร้างโฟตอนสีน้ำเงินในชั้นเปล่งแสง แสงสีน้ำเงินที่เกิดขึ้นบางส่วนจะผ่านชั้นเคลือบฟลูออเรสเซนต์และถูกปล่อยออกมาโดยตรง ส่วนที่เหลือจะกระทบกับชั้นเคลือบฟลูออเรสเซนต์และทำปฏิกิริยากับชั้นเคลือบจนเกิดโฟตอนสีเหลือง แสงสีขาวเกิดจากการรวมโฟตอนสีน้ำเงินเข้ากับโฟตอนสีเหลือง

ปัจจุบัน ไฟ LED ได้รับความนิยมอย่างกว้างขวาง ยกตัวอย่างเช่น บริษัท Xinshengkai Optoelectronics แถบไฟ LED ที่ผลิตขึ้นนั้นถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในการตกแต่งภายในและภายนอกอาคาร การจัดวางฉากถนน เคาน์เตอร์เครื่องประดับ สวน รถยนต์ สระว่ายน้ำ ป้ายโฆษณา โรงแรม ห้างสรรพสินค้า KTV สถานที่พักผ่อนหย่อนใจ ฯลฯ เมื่อเทียบกับอุปกรณ์ไฟส่องสว่างแบบดั้งเดิม ไฟ LED มีความทันสมัยและเป็นที่นิยมมากกว่า และเป็นของตกแต่งที่ขาดไม่ได้สำหรับชีวิตสมัยใหม่