Nguyên lý phát sáng của đèn LED là gì?

Nguyên lý phát sáng của đèn LED là gì? Đèn LED là một chip vật liệu bán dẫn phát quang điện, được xử lý bằng keo bạc hoặc keo trắng trên giá đỡ, sau đó được kết nối với chip và bảng mạch bằng dây bạc hoặc vàng, và được bịt kín bằng nhựa epoxy xung quanh để bảo vệ lõi dây bên trong. Chức năng, vỏ được lắp đặt cuối cùng, do đó khả năng chống va đập của đèn LED rất tốt. 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 bên trong đèn. Tuy kích thước nhỏ, nhưng chức năng của nó không hề nhỏ.

Sau khi phóng to cấu trúc của hạt đèn LED, chúng ta sẽ thấy một tấm wafer có kích thước bằng hạt vừng. Cấu trúc của chip cực kỳ phức tạp và được chia thành nhiều lớp: lớp Z trên cùng được gọi là lớp bán dẫn loại P, lớp giữa là lớp phát sáng và lớp Z dưới cùng được gọi là lớp bán dẫn loại N. Vậy, ánh sáng LED được phát ra như thế nào? 2. Nguyên lý phát xạ ánh sáng Theo quan điểm vật lý: khi dòng điện chạy qua wafer, các electron trong chất bán dẫn loại N và các lỗ trống trong chất bán dẫn loại P va chạm dữ dội và kết hợp lại trong lớp phát sáng để tạo ra các photon, phát ra năng lượng dưới dạng photon (tức là ánh sáng mà bạn nhìn thấy).

Đèn LED còn được gọi là điốt phát quang, có kích thước rất nhỏ và dễ vỡ, không thuận tiện để sử dụng trực tiếp. Vì vậy, nhà thiết kế đã thêm một lớp vỏ bảo vệ và bịt kín bên trong, tạo thành một hạt đèn LED dễ sử dụng. Sau khi kết nối nhiều hạt đèn LED lại với nhau, có thể tạo ra nhiều loại đèn LED khác nhau.

3. Đèn LED nhiều màu sắc. Các chất bán dẫn làm từ các vật liệu khác nhau sẽ tạo ra các màu sắc ánh sáng khác nhau, chẳng hạn như ánh sáng đỏ, ánh sáng xanh lá cây, ánh sáng xanh lam, v.v. Tuy nhiên, cho đến nay, chưa có vật liệu bán dẫn nào có thể phát ra ánh sáng trắng. Vậy hạt đèn LED trắng mà chúng ta thường sử dụng được sản xuất như thế nào? 4. Sản xuất đèn LED trắng Ở đây, chúng ta cần nhắc đến một nhà khoa học đoạt giải Nobel - Tiến sĩ Shuji Nakamura.

Ông đã phát minh ra đèn LED xanh lam, đặt nền móng cho đèn LED trắng. Nhờ đóng góp to lớn này, ông đã được trao giải Nobel Vật lý năm 2014. Về cách đèn LED xanh lam chuyển đổi thành đèn LED trắng, lý do lớn nhất là có thêm một lớp phốt pho trong chip.

Nguyên lý phát sáng cơ bản vẫn không thay đổi nhiều: Giữa hai lớp bán dẫn, các electron và lỗ trống va chạm và tái hợp tạo ra các photon xanh lam trong lớp phát sáng. Một phần ánh sáng xanh lam được tạo ra sẽ đi qua lớp phủ huỳnh quang và được phát ra trực tiếp; phần còn lại sẽ chiếu vào lớp phủ huỳnh quang và tương tác với nó để tạo ra các photon vàng. Ánh sáng trắng được tạo ra bằng cách kết hợp (trộn) các photon xanh lam với các photon vàng.

Hiện nay, phạm vi ứng dụng của đèn LED rất phổ biến. Lấy Xinshengkai Optoelectronics làm ví dụ, các dải đèn LED do công ty sản xuất được sử dụng rộng rãi trong trang trí nội thất và ngoại thất, bố trí cảnh quan đường phố, quầy trang sức, sân vườn, ô tô, hồ bơi, biển quảng cáo, khách sạn, trung tâm thương mại, KTV, khu vui chơi giải trí, v.v. So với các thiết bị chiếu sáng truyền thống, đèn LED hiện đại và thời trang hơn, là vật dụng trang trí không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại.