Tuttola luce da lavoro ricaricabile, luce da campeggio portatileElampada frontale multifunzioneutilizzare il tipo di lampadina LED.Per comprendere il principio del led a diodi, è necessario innanzitutto comprendere le conoscenze di base dei semiconduttori.Le proprietà conduttive dei materiali semiconduttori sono tra conduttori e isolanti.Le sue caratteristiche uniche sono: quando il semiconduttore viene stimolato dalle condizioni esterne di luce e calore, la sua capacità conduttiva cambierà in modo significativo;L'aggiunta di piccole quantità di impurità a un semiconduttore puro aumenta significativamente la sua capacità di condurre elettricità.Il silicio (Si) e il germanio (Ge) sono i semiconduttori più comunemente usati nell'elettronica moderna e i loro elettroni esterni sono quattro.Quando gli atomi di silicio o germanio formano un cristallo, gli atomi vicini interagiscono tra loro, in modo che gli elettroni esterni vengano condivisi dai due atomi, formando la struttura di legame covalente nel cristallo, che è una struttura molecolare con scarsa capacità di vincolo.A temperatura ambiente (300 K), l'eccitazione termica farà sì che alcuni elettroni esterni ricevano abbastanza energia per staccarsi dal legame covalente e diventare elettroni liberi, questo processo è chiamato eccitazione intrinseca.Dopo che l'elettrone si è sciolto per diventare un elettrone libero, nel legame covalente rimane un posto vacante.Questo posto vacante è chiamato buco.L'aspetto di un foro è una caratteristica importante che distingue un semiconduttore da un conduttore.
Quando una piccola quantità di impurità pentavalente come il fosforo viene aggiunta al semiconduttore intrinseco, avrà un elettrone in più dopo aver formato un legame covalente con altri atomi del semiconduttore.Questo elettrone in più ha bisogno solo di una piccola quantità di energia per liberarsi del legame e diventare un elettrone libero.Questo tipo di semiconduttore impuro è chiamato semiconduttore elettronico (semiconduttore di tipo N).Tuttavia, aggiungendo una piccola quantità di impurità elementari trivalenti (come boro, ecc.) al semiconduttore intrinseco, poiché ha solo tre elettroni nello strato esterno, dopo aver formato un legame covalente con gli atomi del semiconduttore circostanti, si creerà uno spazio vuoto nel cristallo.Questo tipo di semiconduttore con impurità è chiamato semiconduttore a foro (semiconduttore di tipo P).Quando i semiconduttori di tipo N e di tipo P vengono combinati, c'è una differenza nella concentrazione di elettroni liberi e lacune alla loro giunzione.Sia gli elettroni che le lacune vengono diffusi verso la concentrazione inferiore, lasciando dietro di sé ioni carichi ma immobili che distruggono la neutralità elettrica originale delle regioni di tipo N e di tipo P.Queste particelle cariche immobili sono spesso chiamate cariche spaziali e sono concentrate vicino all'interfaccia delle regioni N e P per formare una regione molto sottile di carica spaziale, nota come giunzione PN.
Quando viene applicata una tensione di polarizzazione diretta a entrambe le estremità della giunzione PN (tensione positiva su un lato della giunzione di tipo P), le lacune e gli elettroni liberi si muovono l'uno attorno all'altro, creando un campo elettrico interno.Le lacune appena iniettate si ricombinano poi con gli elettroni liberi, rilasciando talvolta l'energia in eccesso sotto forma di fotoni, che è la luce che vediamo emessa dai led.Tale spettro è relativamente ristretto e poiché ogni materiale ha una diversa banda proibita, le lunghezze d'onda dei fotoni emessi sono diverse, quindi i colori dei led sono determinati dai materiali di base utilizzati.
Orario di pubblicazione: 12 maggio 2023