Prinsip lampu LED

LED (Light Emitting Diode)minangka piranti semikonduktor solid-state sing bisa ngowahi energi listrik dadi cahya sing katon. Bisa langsung ngowahi listrik dadi cahya. Jantung LED minangka chip semikonduktor. Siji mburi chip ditempelake ing krenjang, siji mburi elektroda negatif, lan mburi liyane disambungake menyang elektroda positif saka sumber daya, supaya kabeh chip wis encapsulated ing resin epoxy.

Wafer semikonduktor kasusun saka rong bagean. Siji bagéan minangka semikonduktor tipe-P, ing ngendi bolongan didominasi, lan ujung liyane minangka semikonduktor tipe-N, ing ngendi elektron utamané ana. Nanging nalika loro semikonduktor disambungake, prapatan P-N dibentuk ing antarane. Nalika saiki tumindak ing wafer liwat kabel, elektron bakal di-push menyang wilayah P, ngendi èlèktron bakal rekombinasi karo bolongan, lan banjur energi bakal dipancaraké ing wangun foton. Iki minangka prinsip pemancar cahya LED. Dawane gelombang cahya, yaiku, werna cahya, ditemtokake dening materi sing mbentuk persimpangan P-N.

LED bisa langsung ngetokake cahya abang, kuning, biru, ijo, cyan, oranye, ungu lan putih.

Wiwitane, LED digunakake minangka sumber lampu indikator kanggo instrumen. Mengko, LED saka macem-macem werna cahya padha digunakake digunakake ing lampu lalu lintas lan layar tampilan area gedhe, prodhuksi keuntungan ekonomi lan sosial apik. Njupuk lampu lalu lintas abang 12-inch minangka conto. Ing Amerika Serikat, lampu pijar 140-watt sing umure dawa, efisiensi visual sing kurang cahya digunakake minangka sumber cahya, sing ngasilake 2.000 lumen cahya putih. Sawise ngliwati panyaring abang, 90% saka cahya ilang, mung ninggalake 200 lumen cahya abang. Ing lampu sing mentas dirancang, Lumileds nggunakake 18 sumber cahya LED abang, sing nganggo total daya 14 watt kalebu mundhut sirkuit kanggo ngasilake efek cahya sing padha. Lampu sinyal otomotif uga minangka area penting kanggo aplikasi sumber cahya LED.

Kanggo cahya umum, wong butuh sumber cahya putih. Ing taun 1998, LED pemancar cahya putih kasil dikembangake. Iki jenis LED digawe dening packaging chip GaN lan yttrium aluminium garnet (YAG). Chip GaN ngetokake cahya biru (λp=465nm, Wd=30nm), lan fosfor YAG sing ngandhut Ce3+ digawe saka sintering suhu dhuwur ngetokake cahya kuning sawise bungah dening cahya biru, kanthi nilai puncak lampu 550nLED m. Substrat LED biru dipasang ing rongga reflektif sing bentuke mangkuk lan ditutupi lapisan resin tipis sing dicampur karo YAG, kira-kira 200-500nm. Bagéyan saka cahya biru sing dipancarake dening substrat LED diserap dening fosfor, lan bagean liyane saka cahya biru dicampur karo cahya kuning sing dipancarake dening fosfor kanggo entuk cahya putih.

Kanggo LED putih InGaN / YAG, kanthi ngganti komposisi kimia fosfor YAG lan nyetel ketebalan lapisan fosfor, cahya putih saka macem-macem warna kanthi suhu warna 3500-10000K bisa dipikolehi. Cara iki kanggo entuk cahya putih liwat LED biru nduweni struktur sing prasaja, biaya murah, lan kedewasaan teknologi sing dhuwur, mula paling akeh digunakake.