Driftsprincip for LED-lampe

LED er en solid state-halvlederenhed, der kan konvertere elektrisk energi til synligt lys. Det kan direkte omdanne elektricitet til lys. Hjertet i LED er en halvlederchip. Den ene ende af chippen er fastgjort til et beslag, den ene ende er en negativ pol, og den anden ende er forbundet til den positive pol på strømforsyningen, så hele chippen er indkapslet af epoxyharpiks.

Halvlederchippen er sammensat af to dele. Den ene del er en halvleder af P-type, hvor huller er dominerende, og den anden ende er en halvleder af N-type, hvor elektroner er dominerende. Men når disse to halvledere er forbundet, dannes der en PN-forbindelse mellem dem. Når strømmen virker på chippen gennem ledningen, vil elektronerne blive skubbet til P-området, hvor elektronerne vil rekombinere med huller, og derefter udsende energi i form af fotoner. Dette er princippet omLED lysemission. Lysets bølgelængde, det vil sige lysets farve, bestemmes af det materiale, der danner P-N krydset.

LED kan direkte udsende rødt, gult, blåt, grønt, grønt, orange, lilla og hvidt lys.

I begyndelsen blev LED brugt som indikatorlyskilde for instrumenter og målere. Senere blev forskellige lysfarvede LED'er i vid udstrækning brugt i trafiklys og store skærme, hvilket gav gode økonomiske og sociale fordele. Tag den 12 tommer røde trafiksignallampe som et eksempel. I USA blev glødelampen på 140 watt med lang levetid og lav lyseffektivitet oprindeligt brugt som lyskilden, der producerede 2000 lumen hvidt lys. Efter at have passeret det røde filter er lystabet 90 %, hvilket kun efterlader 200 lumen rødt lys. I den nydesignede lampe bruger Lumileds 18 røde LED-lyskilder, inklusive kredsløbstab. Det samlede strømforbrug er 14 watt, hvilket kan give samme lyseffekt. Bilsignallampe er også et vigtigt område inden for LED-lyskildeanvendelse.

Til generel belysning har folk brug for flere hvide lyskilder. I 1998 blev hvid LED med succes udviklet. Denne LED er lavet ved at pakke GaN chip og yttrium aluminium granat (YAG) sammen. GaN-chip udsender blåt lys（ λ P=465nm, Wd=30nm), YAG-fosforen indeholdende Ce3+sintret ved høj temperatur udsender gult lys efter at være blevet exciteret af dette blå lys, med en spidsværdi på 550n LED-lampe m. Det blå LED-substrat er installeret i det skålformede reflektionshulrum, dækket med et tyndt lag harpiks blandet med YAG, omkring 200-500nm. Det blå lys fra LED-substratet absorberes delvist af phosphoret, og den anden del af det blå lys blandes med det gule lys fra phosphoret for at opnå hvidt lys.

For InGaN/YAG hvid LED, ved at ændre den kemiske sammensætning af YAG fosfor og justere tykkelsen af ​​fosforlaget, kan forskellige hvide lys med farvetemperatur på 3500-10000K opnås. Denne metode til at opnå hvidt lys gennem blå LED har fordelene ved simpel struktur, lave omkostninger og højteknologisk modenhed, så den er meget udbredt.