LED – Diode phát quang

LED – Diode phát quang

Chủ đề:

LED – Diode phát quang

Nhóm 4

Nội dung

1 Sơ lược về LED

2 Cấu tạo và kí hiệu

Một số hình ảnh về LED

1 LED (Light Emitting Diode)

• LED là linh kiện bán dẫn quang có khả năng phát ra ánh sáng khi có hiện tượng tái hợp P - N

• Tùy vào vật liệu chế tạo mà ánh sáng bức xạ của LED là khác nhau: ánh sáng nhìn thấy (LED màu), hồng ngoại (LED hồng ngoại), tử ngoại

• Ánh sáng do LED phát ra là ánh sáng không kết hợp, tự phát và đẳng hướng

2 Cấu tạo và kí hiệu

• LED được cấu tạo từ một khối bán dẫn loại p ghép với một khối bán dẫn loại n mắc nối tiếp với một điện trở hạn dòng

 Vật liệu chế tạo LED

• Vật liệu chế tạo LED là các

nguyên tố nhóm III và V: GaAs, GaP, GaAsP,… hoặc liên kết 3

nguyên tố như GaAsP, v.v

• Đây là các vật liệu tái hợp trực

tiếp, có nghĩa là sự tái hợp xảy

ra giữa các điện tử ở sát đáy

dải dẫn và các lỗ trống ở sát

đỉnh dải hóa trị

Vật liệu và màu ánh sáng bức xạ

 Cấu trúc của LED

• LED vòm và LED phẳng được sử dụng trong phần lớn các thiết bị hiển thị với lợi ích là rút được lượng ánh sáng cực đại từ thiết bị đó => ánh sáng được phát ra theo tất cả các hướng và sử dụng các ống kính được sắp xếp theo trật tự nhất định để hội tụ ánh sáng

 Cấu tạo đèn LED

3.Nguyên lý hoạt động

• LED sẽ phát quang khi được phân cực thuận, nghĩa là biến đổi năng lượng điện thành năng lượng quang

• Cường độ phát sáng tỉ lệ với dòng qua LED

• Khi LED phân cực thuận, các hạt dẫn đa

số khuếch tán ồ ạt qua tiếp xúc P-N, điện

tử bên N sẽ khuếch tán sang P và lỗ trống bên P sẽ khuếch tán sang N

• Trong quá trình di chuyển chúng sẽ tái hợp với nhau và phát ra photon

 Đặc tuyến Vôn - Ampe củaLED

• Đặc tuyến Vôn - Ampe của

điôt phát quang biểu diễn

mối quan hệ giữa dòng điện

quang với điện áp đặt lên

 Các tham số của LED

a) Vật liệu:

•) Về nguyên tắc tất cả các chuyển tiếp P – N đều có khả năng

phát ra ánh sáng khi được phân cực thuận nhưng chỉ có một số loại vật liệu tái hợp trực tiếp mới cho hiệu suất tái hợp cao.

•) Một số loại LED thông dụng:

b)Nhiệt độ:

• Khoảng nhiệt độ làm việc của LED: -600C đến +800C

• LED rất nhạy với nhiệt độ:

• Nhiệt độ càng tăng bước sóng của LED càng ngắn (bước sóng giảm 0,02 – 0,09µm/0C)

• Nhiệt độ tăng cường độ bức xạ quang giảm (1%/0C)

c)Công suất phát xạ:

• vài trăm µW đến vài mW

4 Phân loại LED

 Kiểu Catot chung: ngược lại với kiểu Anot chung

 LED màu

• LED phát ra ánh sáng nhìn thấy được dùng để làm bộ phận hiển thị trong các thiết

bị điện, điện tử, đèn quảng cáo, trang trí, đèn giao thông,

…

 LED hồng ngoại

• Các LED phát ra tia hồng ngoại được sử dụng trong các hệ thống thông tin

quang hoặc các hệ thống điều khiển hoặc bảo mật

6 Tìm hiểu thêm về LED

•) LED hồng ngoại có hiệu

suất cao hơn LED màu vì

tia hồng ngoại không bị

yếu đi khi vượt qua các

lớp bán dẫn để ra ngoài

b) LED phát xạ mặt và LED phát xạ cạnh

LED phát xạ mặt và LED phát xạ cạnh chủ yếu được sử dụng trong các hệ thống thông tin sợi quang

 Lịch sử của LED

• Đèn LED đã có mặt từ những thập niên 60, hầu hết chỉ dùng hiển thị thời gian của

đồng hồ báo thức hay dung lượng pin của máy ghi hình.

• Một thời gian dài, đèn LED đã không được dùng làm nguồn sáng bởi vì chúng chỉ cho ánh sáng đỏ, xanh lá cây và vàng mà

không cho ánh sáng trắng.

• Đến năm 1993, công ty hoá chất Nichia

của Nhật Bản cho ra đời loại đèn LED xanh dương, là sự kết hợp giữa ánh sáng đỏ và xanh lá cây để cho ra ánh sáng trắng.

☺Bạn có biết?

(Mỹ) đã tìm hiểu cấu trúc đặc biệt của cánh bướm được bao bọc bởi lớp vẩy siêu nhỏ, có khả năng tiếp nhận tia cực tím và phát sáng trở lại giúp bướm liên lạc với nhau.

các nhà khoa học phát triển công nghệ đèn chiếu sáng cao

cấp, họ không nhận ra rằng loài bướm châu Phi đã sử dụng phương pháp tương tự trong hơn 30 triệu năm

Chúng có cánh đen với những sắc tố màu xanh sáng hoặc

xanh ngọc Lớp sắc tố hoạt động như những tinh thể ánh sáng 2D và tỏa ra ánh sáng huỳnh quang.Cơ chế này giống

LED.

Cảm ơn thầy cô và các bạn đã chú ý lắng nghe!