Beth sy'n achosi anLEDi droi glas?
Mae goleuadau, arddangosfeydd ac electroneg modern wedi cael eu trawsnewid yn llwyr gan Light{0}}Emitting Diodes (LEDs), sy'n darparu effeithlonrwydd ynni, hyd oes estynedig, ac amlbwrpasedd na all bylbiau gwynias neu fflworoleuol confensiynol eu cyfateb. Mae golau glas wedi dod i'r amlwg fel un o'r lliwiau mwyaf cyffredin a gynhyrchir gan LEDs, ac mae'n pweru popeth o brif oleuadau LED i sgriniau ffôn clyfar i hyd yn oed offer meddygol. Fodd bynnag, beth yn benodol sy'n sbarduno'r golau glas y mae LED yn ei allyrru? Mae'r deunyddiau a ddefnyddir wrth weithgynhyrchu, penderfyniadau technegol bwriadol, a ffiseg sylfaenol gweithrediad LED oll yn allweddol i'r datrysiad. Er mwyn deall y ffenomen hon, mae'n rhaid i ni yn gyntaf ddyrannu proses gynhyrchu golau LEDs ac yna edrych ar yr elfennau penodol sy'n achosi i'w hallbwn wyro tuag at gyfran las y sbectrwm electromagnetig.
Yn y bôn, mae LEDs yn ddyfeisiau lled-ddargludyddion sy'n defnyddio proses a elwir yn electroluminescence i gynhyrchu golau. Mae LEDs yn cynhyrchu golau pan fydd electronau a "thyllau" (cludwyr gwefr bositif) yn ailgyfuno o fewn deunydd lled-ddargludyddion, yn hytrach na bylbiau gwynias, sy'n cynhyrchu golau trwy wresogi ffilament-proses wastraffus sy'n colli'r mwyafrif o egni fel gwres. Dyma sut mae'n gweithredu: Mae electronau o'r lled-ddargludydd "n-math" â gwefr negatif yn croesi cyffordd i mewn i'r lled-ddargludydd "p-math" â gwefr bositif pan ddarperir cerrynt trydan i'r LED. Mae'r electronau hyn yn rhyddhau egni ar ffurf ffotonau, neu ronynnau o olau, wrth iddynt daro a llenwi'r tyllau yn y deunydd math p. Mae egni bwlch band y lled-ddargludydd yn pennu lliw y golau hwn; po fwyaf yw'r bwlch band (y gwahaniaeth egni rhwng band falens y lled-ddargludydd, sy'n cynnwys tyllau, a band dargludiad, sy'n cynnwys electronau), y byrraf yw tonfedd y golau sy'n cael ei ryddhau. Mae angen lled-ddargludyddion ar LEDau sy'n creu golau glas gyda bwlch band cymharol eang oherwydd bod gan olau glas donfedd fer (450-495 nanometr). Y ffactor sylfaenol a phwysicaf sy'n dylanwadu ar ollyngiad golau glas yw'r nodwedd ddeunydd hon.
Creu lled-ddargludyddion yn seiliedig ar gallium nitride (GaN) ac aloion cysylltiedig, gan gynnwys indium gallium nitride (InGaN), oedd y datblygiad mawr mewn technoleg LED glas, a gafodd ei gydnabod gyda Gwobr Nobel mewn Ffiseg 2014. Oherwydd bod gan ddeunyddiau lled-ddargludyddion nodweddiadol (fel gallium arsenide, a ddefnyddir ar gyfer LEDs coch a gwyrdd) fwlch band rhy fach i gynhyrchu golau glas tonfedd byr, cafodd gwyddonwyr anhawster i ddatblygu'n effeithiol.LEDs glascyn y 1990au. Ar y llaw arall, mae gan GaN fwlch band eang o tua 3.4 folt electron (eV), sef yr union egni sydd ei angen i allyrru golau uwchfioled (UV). Gall peirianwyr leihau'r bwlch band trwy ymgorffori symiau bach iawn o indiwm yn GaN i greu InGaN. Mae hyn yn symud y golau allbwn o uwchfioled i las trwy ostwng egni bwlch y band. Er enghraifft, mae golau gyda thonfedd o tua 450 nm yn cael ei allyrru gan lled-ddargludydd InGaN gyda bwlch band o tua 2.7 eV, gan ei wneud yn ddelfrydol ar gyfer goleuo glas gwych. Oherwydd y gellir aloi InGaN i addasu'r bwlch band, mae wedi dod yn ddeunydd safonol ar gyfer LEDs glas. Ni fyddai LEDs glas (a'r LEDau gwyn sy'n dibynnu arnynt) yn bosibl heb led-ddargludyddion seiliedig ar GaN.
Mae strwythur ffynnon cwantwm y LED yn elfen hanfodol arall sy'n caniatáu cynhyrchu golau glas. Gelwir haen denau o lled-ddargludydd (InGaN fel arfer) wedi'i lleoli rhwng dwy haen fwy trwchus o lled-ddargludydd arall (GaN ei hun fel arfer) yn ffynnon cwantwm. Mae'r electronau a'r tyllau y tu mewn i'r haen InGaN yn cael eu cyfyngu, neu eu "dal", mewn ffordd sy'n newid eu lefelau egni oherwydd bod yr haen mor denau-fel arfer dim ond ychydig o nanometrau o drwch. Cynyddir effeithlonrwydd y LED gan y cyfyngiad hwn, sy'n cynyddu'r tebygolrwydd y bydd electronau a thyllau yn ailgyfuno ac yn cynhyrchu ffotonau. Mae trwch a chyfansoddiad y ffynnon cwantwm yn cael eu rheoleiddio'n ofalus ar gyfer LEDs glas; gall ffynnon gulach neu grynodiad indiwm mwy fireinio-donfedd yr allyriad i'r amrediad glas gofynnol. Er enghraifft, gall golau symud i 470 nm o ffynnon cwantwm InGaN 3-nanometr{-trwchus gyda chynnwys indium 20% a 460 nm o ffynnon 5{-nanometr gyda 15% indium. Mae LEDs glas yn ddigon llachar ar gyfer cymwysiadau ymarferol, megis llifoleuadau LED pŵer uchel a goleuadau dangosydd ar electroneg, diolch i allu ffynhonnau cwantwm i leihau ailgyfuniad nad yw'n ymbelydrol, sef colli ynni fel gwres yn hytrach na golau.
Gall golau glas hefyd fod yn ganlyniad annisgwyl i LEDs, yn fwyaf nodedig LEDs gwyn, er bod llawer o LEDs yn cael eu gwneud yn benodol i'w greu. Mae'r mwyafrif o LEDau gwyn yn defnyddio techneg "trosi ffosffor", lle mae sglodyn LED glas wedi'i orchuddio â deunydd ffosffor melyn (yn nodweddiadol cerium - garnet alwminiwm doped yttrium, neu YAG:Ce), gan na all golau gwyn gael ei gynhyrchu'n uniongyrchol gan un lled-ddargludydd (gan fod angen cymysgedd o donfeddi ar draws y sbectrwm gweladwy). Mae cyfran o'r golau glas o'r LED yn cael ei amsugno a'i ail-allyru fel golau melyn pan fydd yn taro'r ffosffor. I'r golwg dynol, mae'r golau glas sy'n weddill yn ymddangos fel golau gwyn oherwydd ei fod yn asio â'r golau melyn. Nid yw pob golau glas yn cael ei drawsnewid, fodd bynnag, os yw'r cotio ffosffor yn anwastad, yn rhy denau, neu o ansawdd isel. Gall hyn gynhyrchu llewyrch "gwyn oer" neu "las-arlliwiedig", sy'n nodweddiadol o radBylbiau LEDneu hen osodiadau gyda ffosffor sydd wedi dirywio dros amser. Oherwydd bod golau glas yn effeithio ar gynhyrchu melatonin, gall golau glas gormodol o LEDs gwyn weithiau achosi straen llygaid neu ymyrryd â rhythmau circadian. Mae hyn yn pwysleisio arwyddocâd dyluniad ffosffor priodol. Mae'r golau glas annisgwyl hwn yn cael ei achosi gan integreiddio ffosffor gwael yn hytrach na diffyg yn ymarferoldeb sylfaenol y LED.
Er nad ydynt yn "achosi" y LED i greu golau glas yn y lle cyntaf, gall amodau amgylcheddol hefyd effeithio ar ba mor ddwys neu sut mae LED yn ymddangos i allyrru golau glas. Gall bwlch band y lled-ddargludydd ehangu'n sylweddol pan fydd LEDs yn cynhesu (problem gyffredin mewn cymwysiadau pŵer uchel), gan symud y donfedd allyriadau tuag at ben coch y sbectrwm. Dyma un enghraifft o sut mae tymheredd yn effeithio ar berfformiad LED. Gallai hyn arwain at ychydig o newid yn y donfedd ar gyferLEDs glaso 450 nm i 455 nm, sydd prin yn ganfyddadwy i'r llygad noeth ond yn fesuradwy gydag offerynnau. Ar y llaw arall, mae gan rai LEDau perfformiad uchel (fel y rhai a geir mewn taflunyddion) systemau oeri oherwydd gall eu rhedeg ar dymheredd is wella eu heffeithlonrwydd ac allbwn golau glas. Mae dwysedd presennol yn ystyriaeth arall. Er y gellir cynyddu disgleirdeb LED glas trwy godi ei gerrynt trydan, gall cerrynt gormodol arwain at "droop effeithlonrwydd," neu ostyngiad mewn allbwn golau fesul uned o gerrynt. Gall cerrynt gormodol mewn sefyllfaoedd eithafol niweidio strwythur y cwantwm yn dda, gan arwain at fethiant llwyr neu newid lliw parhaol sy'n cynnwys allyriadau gwell o olau glas. Er y gall yr amodau allanol hyn newid perfformiad LED dros amser, nid ydynt yn newid cynhwysedd cynhenid y LED i greu golau glas.
I gloi, y tri phrif achos o allyrru golau glas o LEDs yw egni bwlch band y deunydd lled-ddargludyddion, cymhwyso aloion wedi'u seilio ar GaN (fel InGaN) sy'n caniatáu golau tonfedd byr, a'r strwythur ffynnon cwantwm sy'n gwella effeithlonrwydd ac yn addasu'r donfedd allyriadau. Er bod golau glas diangen (fel mewn rhai LEDau gwyn) yn deillio o broblemau sy'n ymwneud â ffosffor, mae LEDs glas a ddyluniwyd yn fwriadol yn defnyddio egwyddorion tebyg i ddarparu golau glas gwych ac effeithlon ar gyfer cymwysiadau penodol. Er y gallant gael effaith ar berfformiad, nid yw amodau amgylcheddol megis tymheredd a cherrynt yn newid mecanwaith sylfaenol allyriadau golau glas. Mae gwybod y rhesymau hyn nid yn unig yn egluro bodolaethLEDs glasond mae hefyd yn tynnu sylw at y datblygiadau peirianyddol a'u galluogodd, datblygiadau sy'n dal i yrru goleuadau, arddangosfeydd ac ynni adnewyddadwy ymlaen. Mae ymchwilwyr yn ymchwilio i ddeunyddiau newydd (fel alwminiwm gallium nitride ar gyfer golau glas dyfnach neu UV) a chynlluniau i gynyddu effeithlonrwyddLEDs glaswrth i dechnoleg LED ddatblygu. Gallai hyn arwain at gymwysiadau newydd mewn therapi meddygol, puro dŵr, ac arddangosfeydd y genhedlaeth nesaf.
Cwestiynau Cyffredin
C1. Sut Alla i Gael Y Samplau Hwn?
A1: Helo, hawdd i hyn. Rhowch eich cyfeiriad i mi a dywedwch wrthyf pa eitem sydd ei hangen arnoch chi, byddwn yn trefnu ei hanfon atoch gan DHL neu FedEx.
C2: Beth am Eich Ansawdd?
A2: Pob deunydd crai gydag ansawdd uchaf i sicrhau disgleirdeb luminous uchel a digon.
C3: Beth am yr Amser Arweiniol?
A3: Mae angen 3-5 diwrnod ar y sampl, mae angen amser cynhyrchu màs 25-40 diwrnod ar ôl derbyn y blaendal
Shenzhen Benwei goleuo technoleg Co., Ltd
Ffôn: +86 0755 27186329
Symudol(+86)18673599565
Whatsapp: 19113306783
E-bost:bwzm15@benweilighting.com
Skype:benweilight88
Gwefan: www.benweilight.com
