Принцип на работа на LED лампата

LED е твърдо полупроводниково устройство, което може да преобразува електрическа енергия във видима светлина. Може директно да преобразува електричеството в светлина. Сърцето на LED е полупроводников чип. Единият край на чипа е прикрепен към скоба, единият край е отрицателен полюс, а другият край е свързан към положителния полюс на захранването, така че целият чип да е капсулован с епоксидна смола.

Полупроводниковият чип се състои от две части. Едната част е полупроводник от тип P, в който преобладават дупките, а другият край е полупроводник от тип N, в който преобладават електроните. Но когато тези два полупроводника са свързани, между тях се образува P-N преход. Когато токът действа върху чипа през жицата, електроните ще бъдат изтласкани към P зоната, където електроните ще се рекомбинират с дупки и след това ще излъчват енергия под формата на фотони. Това е принципът наLED светлинаемисия. Дължината на вълната на светлината, тоест цветът на светлината, се определя от материала, който образува P-N прехода.

LED може директно да излъчва червена, жълта, синя, зелена, зелена, оранжева, лилава и бяла светлина.

Първоначално LED се използва като светлинен индикатор за инструменти и измервателни уреди. По-късно различни светлооцветени светодиоди бяха широко използвани в светофари и дисплеи с голяма площ, което доведе до добри икономически и социални ползи. Вземете за пример 12-инчовата червена светофарна лампа. В Съединените щати 140-ватовата лампа с нажежаема жичка с дълъг живот и ниска светлинна ефективност първоначално е използвана като източник на светлина, която произвежда 2000 лумена бяла светлина. След преминаване през червения филтър, загубата на светлина е 90%, оставяйки само 200 лумена червена светлина. В новопроектираната лампа Lumileds използва 18 червени светодиодни източника на светлина, включително загуба на верига. Общата консумация на енергия е 14 вата, което може да произведе същия светлинен ефект. Автомобилната сигнална лампа също е важна област на приложение на LED светлинен източник.

За общо осветление хората се нуждаят от повече източници на бяла светлина. През 1998 г. бе успешно разработен бял светодиод. Този светодиод е направен чрез опаковане на GaN чип и итриев алуминиев гранат (YAG) заедно. GaN чипът излъчва синя светлина（ λ P=465nm, Wd=30nm), YAG фосфорът, съдържащ Ce3+, синтерован при висока температура, излъчва жълта светлина, след като бъде възбуден от тази синя светлина, с пикова стойност от 550n LED лампа m. Синият светодиоден субстрат е монтиран в отражателната кухина с форма на купа, покрита с тънък слой смола, смесена с YAG, около 200-500 nm. Синята светлина от LED субстрата се абсорбира частично от фосфора, а другата част от синята светлина се смесва с жълтата светлина от фосфора, за да се получи бяла светлина.

За InGaN/YAG бял светодиод, чрез промяна на химическия състав на YAG фосфора и регулиране на дебелината на фосфорния слой, могат да се получат различни бели светлини с цветна температура от 3500-10000K. Този метод за получаване на бяла светлина чрез син светодиод има предимствата на проста структура, ниска цена и висока технологична зрялост, така че се използва широко.