Hvað veldur anLEDað verða blár?
Nútíma lýsing, skjáir og rafeindatækni hefur verið gjörbreytt með -ljósdíóðum (LED), sem veita orkunýtni, lengri líftíma og fjölhæfni sem hefðbundnar glóperur eða flúrperur geta ekki jafnast á við. Blát ljós hefur komið fram sem einn algengasti liturinn framleiddur af LED og það knýr allt frá LED framljósum til snjallsímaskjáa til jafnvel lækningatækja. Hins vegar, hvað kveikir sérstaklega bláa ljósið sem LED gefur frá sér? Efnin sem notuð eru við framleiðslu þeirra, vísvitandi tæknilegar ákvarðanir og grunneðlisfræði LED-aðgerða eru öll lykillinn að lausninni. Til þess að skilja þetta fyrirbæri verðum við fyrst að kryfja ljós-framleiðandi ferli ljósdíóða og skoða síðan tiltekna þætti sem valda því að framleiðsla þeirra hallast í átt að bláa hluta rafsegulrófsins.
Í grundvallaratriðum eru LED hálfleiðara tæki sem nota ferli sem kallast rafljómun til að mynda ljós. LED framleiða ljós þegar rafeindir og "göt" (jákvæð hleðsluberar) sameinast aftur í hálfleiðara efni, öfugt við glóperur, sem framleiða ljós með því að hita þráð-sóunarferli sem missir meirihluta orku sem varmi. Svona virkar þetta: Rafeindir frá neikvætt hlaðna "n-gerð" hálfleiðara fara yfir mótum í jákvætt hlaðna "p-gerð" hálfleiðara þegar rafstraumur er veittur til ljósdíóðunnar. Þessar rafeindir gefa frá sér orku í formi ljóseinda, eða ljósagna, þegar þær skella á og fylla götin í efninu af p-gerð. Bandargaporka hálfleiðarans ákvarðar lit þessa ljóss; því meira sem bandbilið er (orkumunurinn á gildissviði hálfleiðarans, sem inniheldur göt, og leiðnibandsins, sem inniheldur rafeindir), því styttri er bylgjulengd ljóssins sem losnar. LED sem búa til blátt ljós þurfa hálfleiðara með tiltölulega breitt bandbil vegna þess að blátt ljós hefur stutta bylgjulengd (450–495 nanómetrar). Aðal og mikilvægasti þátturinn sem hefur áhrif á losun blás ljóss er þessi efniseiginleiki.
Sköpun hálfleiðara byggða á gallíumnítríði (GaN) og tengdum málmblöndur, þar á meðal indíum gallíumnítríði (InGaN), var helsta framfarið í bláum LED tækni, sem var viðurkennt með Nóbelsverðlaununum í eðlisfræði 2014. Vegna þess að dæmigerð hálfleiðaraefni (eins og gallíumarseníð, sem er notað fyrir rauða og græna LED) hafa of lítið bandbil til að framleiða stutta-bylgjulengd blátt ljós, áttu vísindamenn í erfiðleikum með að þróa árangursríktblár LEDfyrir 1990. Á hinn bóginn hefur GaN breitt bandbil sem er um það bil 3,4 rafeindavolt (eV), sem er nákvæmlega sú orka sem þarf til að gefa frá sér útfjólubláu (UV) ljós. Verkfræðingar geta lækkað bandbilið með því að setja örlítið magn af indíum inn í GaN til að búa til InGaN. Þetta færir útgangsljósið úr útfjólubláu yfir í blátt með því að lækka bandgap orkuna. Til dæmis er ljós með bylgjulengd um það bil 450 nm sent frá InGaN hálfleiðara með bandbil sem er um 2,7 eV, sem gerir það tilvalið fyrir ljómandi bláa lýsingu. Vegna þess að hægt er að blanda InGaN til að stilla bandbilið, hefur það orðið staðlað efni fyrir bláa LED. Bláar LED (og hvítu LED sem eru háð þeim) væru ekki möguleg án GaN-hálfleiðara.
Skammtabrunn uppbygging LED er annar mikilvægur þáttur sem gerir kleift að framleiða blátt ljós. Þunnt lag af hálfleiðara (venjulega InGaN) staðsett á milli tveggja þykkari laga annars hálfleiðara (venjulega GaN sjálft) er kallað skammtabrunnur. Rafeindirnar og götin inni í InGaN laginu eru takmörkuð, eða "föst", á þann hátt sem breytir orkumagni þeirra vegna þess að lagið er svo þunnt-venjulega aðeins nokkra nanómetra þykkt. Skilvirkni LED eykst með þessari innilokun, sem eykur líkurnar á því að rafeindir og göt sameinist aftur og framleiði ljóseindir. Þykkt og samsetning skammtabrunnsins er vandlega stjórnað fyrir bláa LED; mjórri brunnur eða meiri styrkur indíums getur fínstillt-bylgjulengd útblásturs á tilskilið bláa svið. Til dæmis getur ljós færst yfir í 470 nm úr 3-nanómetra-þykkri InGaN skammtabrunn með 20% indíuminnihaldi og 460nm frá 5-nanómetraholu með 15% indíum. Bláar LED eru nægilega björt fyrir hagnýt notkun, svo sem hágæða LED flóðljós og gaumljós á rafeindatækni, þökk sé getu skammtabrunnar til að draga úr endursamsetningu án geislunar, sem er tap á orku sem hita frekar en ljós.
Blát ljós getur líka verið óvænt afleiðing af LED, einkum hvítum LED, jafnvel þótt margir LED eru sérstaklega gerðar til að búa til það. Meirihluti hvítra ljósdíóða notar „fosfórumbreytingu“ tækni, þar sem blár LED flís er húðaður með gulu fosfórefni (venjulega cerium-bætt yttríum ál granat, eða YAG:Ce), þar sem hvítt ljós er ekki hægt að framleiða beint af einum hálfleiðara (þar sem það krefst blöndu af bylgjulengdum yfir sýnilegan lit). Hluti af bláa ljósinu frá LED frásogast og sendir aftur út sem gult ljós þegar það rekst á fosfórinn. Fyrir sjón mannsins birtist bláa ljósið sem eftir er sem hvítt ljós vegna þess að það blandast gula ljósinu. Ekki er þó allt blátt ljós umbreytt ef fosfórhúðin er ójöfn, of þunn eða af lágum gæðum. Þetta getur framkallað „kaldan hvítan“ eða „bláan-litaðan“ ljóma, sem er dæmigerður fyrir ódýranLED perureða gömlum innréttingum með fosfór sem hefur rýrnað með tímanum. Vegna þess að blátt ljós hefur áhrif á myndun melatóníns getur óhóflegt blátt ljós frá hvítum LED stundum valdið áreynslu í augum eða truflað sólarhring. Þetta undirstrikar mikilvægi viðeigandi fosfórhönnunar. Þetta óvænta bláa ljós stafar af lélegri fosfórsamþættingu frekar en galla í grundvallarvirkni LED.
Þrátt fyrir að þeir „valdi“ ekki LED til að búa til blátt ljós í fyrsta lagi geta umhverfisaðstæður einnig haft áhrif á hversu mikil eða hvernig LED virðist gefa frá sér blátt ljós. Bandabil hálfleiðarans getur stækkað umtalsvert þegar ljósdíóða hitnar (algengt vandamál í há-aflforritum), sem færir útblástursbylgjulengdina í átt að rauða enda litrófsins. Þetta er eitt dæmi um hvernig hitastig hefur áhrif á frammistöðu LED. Þetta gæti leitt til smá breytingu á bylgjulengd fyrirblár LEDfrá 450 nm til 455 nm, sem er varla skynjanlegt með berum augum en mælanlegt með tækjum. Á hinn bóginn eru sumar hágæða LED ljósdíóður (eins og þær sem finnast í skjávörpum) með kælikerfi þar sem keyrsla á þeim við lægra hitastig getur bætt skilvirkni þeirra og afkastagetu af bláu ljósi. Straumþéttleiki er annað atriði. Þó að hægt sé að auka birtustig blárra LED með því að hækka rafstrauminn, getur of mikill straumur leitt til „skerðingar á skilvirkni“ eða lækkunar á ljósafköstum á hverja straumeiningu. Of mikill straumur við erfiðar aðstæður getur skaðað uppbyggingu skammtabrunnsins, sem leiðir annað hvort til algerrar bilunar eða varanlegrar litabreytingar sem felur í sér aukna losun blás ljóss. Þrátt fyrir að þessar ytri aðstæður geti breytt frammistöðu LED með tímanum, breyta þær ekki innri getu LED til að búa til blátt ljós.
Að lokum eru þrjár helstu orsakir bláu ljóssútgáfu frá LED ljósdíóðum bandgapsorka hálfleiðara efnisins, notkun á GaN-byggðum málmblöndur (eins og InGaN) sem leyfa stutta-bylgjulengd ljóss og skammtabrunnsuppbyggingin sem bætir skilvirkni og stillir bylgjulengd losunar. Þó að óæskilegt blátt ljós (eins og í ákveðnum hvítum ljósdíóðum) stafi af vandamálum sem tengjast fosfór-, nota viljandi hönnuð blá ljósdíóða svipaðar reglur til að veita ljómandi, skilvirkt blátt ljós fyrir tiltekin forrit. Þrátt fyrir að þau geti haft áhrif á frammistöðu, breyta umhverfisaðstæður eins og hitastig og straumur ekki grundvallarkerfi losunar bláu ljóss. Að þekkja þessar ástæður skýrir ekki aðeins tilvistblár LEDen vekur einnig athygli á verkfræðilegum framförum sem gerðu þeim kleift, framfarir sem knýja enn áfram lýsingu, skjái og endurnýjanlega orku. Vísindamenn eru að skoða ný efni (eins og ál gallíumnítríð fyrir dýpra blátt eða UV ljós) og hönnun til að auka skilvirkniblár LEDeftir því sem LED tækninni fleygir fram. Þetta gæti leitt til nýrra nota í læknismeðferð, vatnshreinsun og næstu-kynslóð skjáa.
Algengar spurningar
Q1. Hvernig get ég fengið þessi sýni?
A1: Hæ, auðvelt fyrir þetta. gefðu mér heimilisfangið þitt og segðu mér hvaða hlut þú þarft, við munum sjá um sendingu til þín með DHL eða FedEx.
Q2: Hvað með gæði þín?
A2: Allt hráefni með hágæða til að tryggja mikla birtu og næga birtu.
Q3: Hvað með afgreiðslutímann?
A3: Sýnishorn þarf 3-5 daga, fjöldaframleiðslutími þarf 25-40 daga eftir að hafa fengið afhendingu
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd
Sími: +86 0755 27186329
Farsími (+86)18673599565
Whatsapp: 19113306783
Netfang:bwzm15@benweilighting.com
Skype:benweilight88
Vefsíða: www.benweilight.com
