Alld'Nofëllbar Aarbechtsliichter, portable Camping Liichtanmultifunktionell Scheinwerferbenotzt den Typ LED Glühbir. Fir de Prinzip vun der Diode gefouert ze verstoen, fir d'éischt d'Basiskenntnisser vun Halbleiteren ze verstoen. Déi konduktiv Eegeschafte vun Hallefleitmaterialien sinn tëscht Dirigenten an Isolatoren. Seng eenzegaarteg Fonctiounen sinn: wann der semiconductor vun externen Liicht an Hëtzt Konditiounen stimuléiert ass, wäert seng conduction Fähegkeet bedeitend änneren; Füügt kleng Quantitéiten un Gëftstoffer un e pure Hallefleitung erhéicht seng Fäegkeet fir Elektrizitéit ze féieren. Silicon (Si) an Germanium (Ge) sinn déi meescht benotzt Hallefleit an der moderner Elektronik, an hir baussenzeg Elektrone si véier. Wann Silizium oder Germanium Atomer e Kristall bilden, interagéieren Nopeschatomer mateneen, sou datt déi baussenzeg Elektronen vun deenen zwee Atomer gedeelt ginn, déi d'kovalent Bindungsstruktur am Kristall bilden, wat eng molekulare Struktur ass mat wéineg Aschränkungsfäegkeet. Bei Raumtemperatur (300K) wäert thermesch Excitatioun e puer baussenzeg Elektronen genuch Energie kréien fir vun der kovalenter Bindung ofzebriechen a fräi Elektronen ze ginn, dëse Prozess gëtt intrinsesch Excitatioun genannt. Nodeems den Elektron net gebonnen ass fir e gratis Elektron ze ginn, gëtt eng Vakanz an der kovalenter Bindung hannerlooss. Dës Vakanz gëtt e Lach genannt. D'Erscheinung vun engem Lach ass eng wichteg Feature déi e Hallefleit vun engem Dirigent ënnerscheet.
Wann eng kleng Quantitéit vu pentavalente Gëftstoffer wéi Phosphor un den intrinseschen Hallefleit bäigefüügt gëtt, wäert et en extra Elektron hunn nodeems se eng kovalent Bindung mat anere Hallefleitatome bilden. Dësen extra Elektron brauch nëmme ganz kleng Energie fir vun der Bindung lass ze ginn an e gratis Elektron ze ginn. Dës Aart vu Gëftstoffer Halbleiter gëtt elektronesch Halbleiter genannt (N-Typ Halbleiter). Wéi och ëmmer, eng kleng Quantitéit vun trivalente elementar Gëftstoffer (wéi Bor, etc.) un den intrinseschen Hallefleit bäizefügen, well et nëmmen dräi Elektronen an der äusserer Schicht huet, nodeems se eng kovalent Verbindung mat den Ëmgéigend Hallefleitatome geformt hunn, wäert et eng Vakanz kreéieren. am Kristall. Dës Zort vun Gëftstoffer Halbleiter gëtt Lach Halbleiter genannt (P-Typ Halbleiter). Wann N-Typ a P-Typ Hallefleitunge kombinéiert sinn, gëtt et en Ënnerscheed an der Konzentratioun vu fräie Elektronen a Lächer op hirer Kräizung. Béid Elektronen a Lächer ginn an déi ënnescht Konzentratioun diffuséiert, a hannerloossen gelueden awer immobile Ionen déi d'ursprénglech elektresch Neutralitéit vun den N-Typ a P-Typ Regiounen zerstéieren. Dës onbeweeglech gelueden Partikel ginn dacks Raumladungen genannt, a si konzentréiere sech no bei der Interface vun den N- a P-Regiounen fir eng ganz dënn Regioun vu Raumladung ze bilden, déi als PN-Kräizung bekannt ass.
Wann eng Forwardbiasspannung op béid Enden vum PN-Kräizung applizéiert gëtt (positiv Spannung op eng Säit vum P-Typ), beweegen d'Lächer a fräi Elektronen sech ronderëm, a kreéiert en internt elektrescht Feld. Déi nei injizéiert Lächer rekombinéieren dann mat de fräien Elektronen, heiansdo entlooss iwwerschësseg Energie a Form vu Photonen, dat ass d'Liicht, déi mir vu Leeds emittéiert gesinn. Esou e Spektrum ass relativ schmuel, a well all Material eng aner Bandspalt huet, sinn d'Wellelängten vun de Photonen, déi emittéiert sinn, anescht, sou datt d'Faarwen vun de LEDe vun de benotzte Basismaterialien bestëmmt ginn.
Post Zäit: Mee-12-2023