Светодиод (светоизлучающий диод) - полупроводниковое полупроводниковое устройство, которое преобразует электрическую энергию в видимый свет и преобразует электроэнергию непосредственно в свет. Сердцем светодиода является полупроводниковая пластина с одним концом, прикрепленным к держателю, один конец которого является отрицательным полюсом, а другой конец соединен с положительным полюсом источника питания, так что вся пластина герметизируется эпоксидной смолой. Полупроводниковая пластина состоит из двух частей, одна часть представляет собой полупроводник P-типа, в котором доминирует дырка, а другой конец представляет собой полупроводник N-типа, который в основном состоит из электронов. Но когда два полупроводника соединены, они образуют PN-переход. Когда ток подается на пластину через проволоку, электроны выталкиваются в сторону P-области. В области P электроны рекомбинируют с дырками, и затем энергия излучается в виде фотонов. Это принцип светодиодного излучения. Длина волны света, которая является цветом света, определяется материалом, который формирует PN-переход.
Светодиод изначально использовался как индикаторный источник света для приборов. Позже различные светлые светодиоды широко использовались в светофорах и дисплеях большой площади, что привело к хорошим экономическим и социальным преимуществам. На примере 12-дюймового красного светофора в США в качестве источника света использовалась лампа накаливания мощностью 140 Вт с длительным сроком службы при слабом освещении, которая давала 2000 люменов белого света. После прохождения красного фильтра потеря света составляет 90%, оставляя только 200 люменов красного света. В недавно разработанной лампе Lumileds использовал 18 источников света с красными светодиодами, включая потери в цепи, чтобы потреблять 14 ватт электроэнергии, что давало бы тот же эффект освещения. Автомобильные сигнальные огни также являются важной областью применения светодиодных источников света.
Для общего освещения людям нужен источник белого света. В 1998 году были успешно разработаны белые светодиоды. Этот светодиод изготовлен путем герметизации микросхемы GaN и иттриево-алюминиевого граната (YAG). Чип GaN излучает синий свет (λp = 465 нм, Wd = 30 нм), а люминофор YAG, содержащий Ce3 +, полученный высокотемпературным спеканием, возбуждается синим светом, излучая желтый свет, а пиковое значение составляет 550n светодиодной лампы m. Синяя светодиодная подложка установлена в чашеобразную отражательную полость, покрытую тонким слоем смолы, смешанной с YAG, около 200-500 нм. Синяя часть светодиодной подложки поглощается люминофором, а другая часть синего света смешивается с желтым светом, излучаемым люминофором, для получения белого света. Для белого светодиода InGaN / YAG, изменяя химический состав люминофора YAG и регулируя толщину слоя люминофора, можно получить белый свет различных цветов с цветовой температурой от 3500 до 10000 К. Метод получения белого света с помощью синего светодиода прост по структуре, дешев и имеет высокую технологическую зрелость, поэтому применение наиболее
