Gaismas diode

«LED» pāradresējas uz šejieni.

Gaismas diodeAkadēmiskā terminu datubāze AkadTerm ir pusvadītāju diode, kuras p-n pāreja vadāmības virzienā plūstošas strāvas ietekmē spīd, izstarojot redzamā vai neredzamā spektra gaismu. Gaismas diodes mēdz saukt arī par mirdzdiodēm, vai LED ().

 Darbības princips 
Vadāmības virzienā pieslēgta sprieguma ietekmē pārpalikuma lādiņi elektroni no elektronu vadītspējas (n tipa) pusvadītāja cauri p-n pārejai difundē caurumu vadītspējas (p tipa) pusvadītājā, kur tie rekombinējas ar caurumiem. Rekombinējoties elektroni pāriet no vadītspējas zonas valences zonā, tātad no augstāka enerģijas līmeņa zemākā. Šīs pārejas rezultātā atbrīvojas enerģija, kura daļēji pārvēršas siltumā un daļēji tiek izstarota fotonu veidā. Izstarotās gaismas viļņa garums ir atkarīgs no pusvadītāja kristālrežģa aizliegtās zonas platuma.

 Īpašības 
 Spektrālās īpašības 
Atšķirībā no kvēlspuldzēm gaismas diodes neizstaro siltumu. Tādēļ gaismas diodēm ir ļoti augsts lietderības koeficients. To starojums ir ļoti šaurā spektrā, monohromatisks. Ilgu laiku bija problemātiski iegūt diodes visām pamatgaismām, tikai 1990. gados parādījās lētas zilās gaismas diodes.

 Virziendarbība 
Gaismas diodēm raksturīgs vērsts starojums.

Plakana pusvadītāja virsma gaismu izstaro perpendikulāri virsmai un tikai nedaudz sāņus. Vērstā starojuma dēļ ir nedaudz apgrūtināta diožu izmantošana difūza apgaismojuma iegūšanai.

 Elektriskās īpašības 
Pēc elektriskajām īpašībām gaismas diodes ir līdzīgas parastajām diodēm, taču pusvadītāja materiāla izvēle nosaka lielāku sprieguma kritumu vadāmības virzienā (atvēršanās spriegums). Atvērtas diodes diferenciālā pretestība ir ļoti maza, savukārt mirdzēšanas stiprums ir atkarīgs no caurplūstošās strāvas, tādēļ gaismas diodes ieteicams barot no strāvas avota.

 Darbības ātrums 
Gaismas diodēm piemīt pavisam neliela spīdēšanas inerce, tāpēc tās var izmantot dažādu stroboskopisku efektu iegūšanai (dinamiskā indikācija).

 Mirdzēšanas krāsa, sprieguma kritums un izgatavošanas materiāls 
KrāsaViļņa garums [nm]Sprieguma kritums [ΔV]Pusvadītāja materiālsInfrasarkana λ > 760 ΔV < 1.63  Gallija arsenīds (GaAs) Alumīnija gallija arsenīds (AlGaAs)Sarkana 610 < λ < 760 1.63 < ΔV < 2.03  Alumīnija gallija arsenīds (AlGaAs)Gallija arsenīda fosfīds (GaAsP)Alumīnija gallija indija fosfīds (AlGaInP) Gallija(III) fosfīds (GaP)Oranža 590 < λ < 610 2.03 < ΔV < 2.10  Gallija arsenīda fosfīds (GaAsP)Alumīnija gallija indija fosfīds  (AlGaInP) Gallija(III) fosfīds  (GaP)Dzeltena 570 < λ < 590 2.10 < ΔV < 2.18  Gallija arsenīda fosfīds (GaAsP) Alumīnija gallija indija fosfīds (AlGaInP)  Gallija(III) fosfīds  (GaP)Zaļa 500 < λ < 570 1.9OSRAM: green LED . (PDF). Retrieved on 2012-03-16. < ΔV < 4.0  Indija gallija nitrīds (InGaN) / Gallija(III) nitrīds (GaN)Gallija(III) fosfīds (GaP)Alumīnija gallija indija fosfīds (AlGaInP)Alumīnija gallija fosfīds (AlGaP)Zila 450 < λ < 500 2.48 < ΔV < 3.7  Cinka selenīds (ZnSe)Indija gallija nitrīds (InGaN)Silīcija karbīds (SiC) kā substrātsSilīcijs (Si) kā substrāts — izstrādes stadijāVioleta 400 < λ < 450 2.76 < ΔV < 4.0  Indija gallija nitrīds (InGaN)Purpura jauktais spektrs 2.48 < ΔV < 3.7  divas diodes zila un sarkana, zila ar sarkanu luminoforu, vai balta ar purpura plastmasas korpusuUltravioleta λ < 400 3.1 < ΔV < 4.4  Dimants (235 nm)Bora nitrīds (215 nm)Alumīnija nitrīds (AlN) (210 nm) Alumīnija gallija nitrīds (AlGaN) Alumīnija gallija indija nitrīds (AlGaInN) — līdz 210 nmRozā jauktais spektrs ΔV ~ 3.3How to Wire/Connect LEDs . Llamma.com. Retrieved on 2012-03-16.   Zila diode ar vienu vai diviem luminofora slāņiem, dzeltena ar oranžu vai rozā luminoforu, vai balta ar rozā pigmentu.LED types by Color, Brightness, and Chemistry. Donklipstein.com. Retrieved on 2012-03-16.Balta plašs spektrs ΔV = 3.5  Zila vai ultravioleta diode ar dzeltenu luminoforu

 Izmantošana 
Mirdzdiodes izmanto
 Informācijas atspoguļošanai, gan kā atsevišķas diodes, gan kā diožu matricas.
 Informācijas iegūšanai, piemēram skeneros
 Elektriskās atsaistes izveidošanai, optronu sastāvā
 Apgaismošanai

 Skatīt arī 
 Diode
 Pusvadītājs
 Gaismas diožu spuldze

 Atsauces 

 Ārējās saites 

Kategorija:Diodes