Có một khoảng cách trong một đèn LED giữa các tấm (bài & đe) hoặc một dây (hoặc có các loại khác nhau của mỗi)?

15

Trước đây tôi tin rằng có một khoảng cách giữa các tấm bên trong một đèn LED (giữa cột và đe).

Tuy nhiên, gần đây tôi đã thấy bản vẽ sau trên wikipedia ( https://en.wikipedia.org/wiki/Light-emmit_diode#/media/File:LED,_5mm, màu xanh lá cây (en) .svg ):

Tôi nhận thấy rằng nó hiển thị "Liên kết dây" dường như chỉ ra một dây từ bài đến đe.

Câu hỏi 1

Có thực sự có một dây vật lý ở đó?

Tôi luôn nghĩ rằng các electron nhảy vào khoảng trống và rằng không có dây và đó là một phần lý do tại sao đèn LED tồn tại quá lâu.

Câu hỏi 2 - cho rõ ràng

Nếu có một sợi dây ở đó, nó có phải là phần sáng lên không? Hoặc, các điện tử vẫn nhảy khoảng cách? (Tôi cho rằng chúng được tiến hành trên dây, nhưng chỉ cố gắng làm rõ.)

Câu hỏi 3

Nếu có dây, đây có phải là một (nhiều) thay đổi thiết kế gần đây cho đèn LED không? Đèn LED của quá khứ có hoặc không có dây này? Đây có phải là một loại đèn LED đặc biệt với dây và có một số loại không có nó?

led circuit-design components

— củ cải
nguồn

10

Tại sao nó sẽ hiển thị một dây nếu không có?

— Finbarr

2

Không có gì hiện đại về thiết kế này. Luôn có một khoảng cách giữa hai nhân vật chính - họ sẽ ngắn lại với nhau. Bạn nghĩ vật liệu bán dẫn thực sự nằm ở đâu?

— Finbarr

8

Đây là lý do tại sao tôi liên tục đọc và học hỏi. Mọi người phải học mọi thứ ở một số điểm. Tôi không phải là kỹ sư điện tử - Tôi là nhà phát triển phần mềm - vì vậy tôi chưa bao giờ kiểm tra vật lý gần gũi về cách thức hoạt động của đèn LED. Và, thực tế, có lẽ 90% những người sử dụng đèn LED trong các dự án của họ không biết điều này. Tôi nghĩ rằng tôi đã nảy ra ý tưởng nhảy vào khoảng trống, vì tôi không thể nhìn thấy dây. Điều đó không tuyệt sao? : | Gần đây tôi muốn giải thích những điều cơ bản về cách thức hoạt động của đèn LED nên tôi đã điều tra trước khi giải thích. Một cái gì đó rất nhiều người không làm. :)

— raddevus

9

Nếu 2V là đủ để nhảy một khoảng cách kích thước đó, tất cả chúng ta sẽ gặp rắc rối lớn.

— Finbarr

5

"Khoảng trống" mà các electron nhảy là nguyên tử phụ - giữa các mức năng lượng trong chính các nguyên tử, Nó không phải là không gian vật lý thực sự giữa các điện cực.

— Peter Bennett

22

Trả lời 1:

Vâng, thực sự có một dây vật lý ở đó. Tuy nhiên, dây không rút ngắn cực dương và cực âm, nó kết nối từ cực dương lên một phần của khuôn bán dẫn.

Trả lời 2:

Dây chỉ là một dây, nó không đóng góp vào đầu ra ánh sáng của đèn LED. (Khác với việc cung cấp kết nối điện cần thiết)

Trả lời 3:

Đây không phải là một thiết kế LED mới.

Thêm ý kiến:

Tất cả các chức năng phát sáng xảy ra trên phần nhỏ có nhãn "Chết bán dẫn" trong hình. Trong thực tế, đó là phần duy nhất cần thiết. Bạn có thể tạo ra một đèn LED chỉ với khuôn và nó sẽ hoạt động tốt. Mặc dù nó có thể sẽ khá khó sử dụng và dễ vỡ.

Đèn LED là một loại diode đặc biệt phát ra một lượng ánh sáng đáng kể dưới sự phân cực thuận. Không có "khoảng trống" mà các electron nhảy qua. ¹ "Liên kết dây" trong sơ đồ kết nối dây cực dương trên gói đèn LED với kết nối cực dương trên khuôn bán dẫn. Nó được gọi là "liên kết dây" vì "liên kết dây" là phương pháp được sử dụng để kết nối các dây này. Mục đích của mọi thứ khác trong sơ đồ là sự ổn định cơ học, hoặc lấy nét / làm mờ ánh sáng.

¹ Electron thực hiện quá trình chuyển đổi qua khoảng cách dải năng lượng, đó là nguyên nhân khiến chúng phát ra các photon, nhưng đây không phải là khoảng cách vật lý, tất cả chỉ nằm trong một khối vật liệu bán dẫn. Khoảng cách dải là một phần của mô hình dải năng lượng của chất bán dẫn.

— Matt
nguồn

2

Cung cấp cho đèn LED đủ hiện tại và dây có thể thực sự phát sáng. :) (. Nếu chết không ngắn sau khi một tình trạng quá tải) Nhưng nó cũng sẽ là một SED (khói emitting diode), và có lẽ một FED (ngọn lửa đi ốt phát quang.)

— Oskar Skog

1

@OskarSkog Tôi đã từng kết nối trực tiếp SED với nguồn điện 9VAC (điều này, để làm cho vấn đề tồi tệ hơn, là một máy biến áp tuyến tính mà không có quy định nhỏ nhất).

— Doktor J

1

Nhưng đó có phải là dây phá vỡ một chế độ thất bại phổ biến? Có vẻ như rất mỏng dựa trên hình ảnh.

— JPhi1618

5

@ JPhi1618 Tôi không biết chắc chắn nhưng tôi nghi ngờ rằng đứt dây liên kết dây là một lỗi phổ biến nếu bạn ở trong các điều kiện hoạt động được chỉ định. Dây Bond có đường kính từ khoảng 15 um đến vài trăm um. Nhưng về cơ bản, chúng được sử dụng trong mọi mạch tích hợp trên thị trường. Nếu sự cố dây trái phiếu là một vấn đề phổ biến, tất cả các IC sẽ có vấn đề.

— Matt

1

@DaveM Tôi giả sử họ có một số loại gói hoặc ống kính. Chất bán dẫn trần khá dễ vỡ. Đặc biệt là III-Vs được sử dụng trong đèn LED

— Matt

11

Để hiển thị một hình ảnh tốt về những gì đang diễn ra, đây là một đèn LED trong mặt cắt ngang (lấy từ bài viết hay này về phân tích lỗi LED )

Ở đây bạn có thể thấy thiết bị bán dẫn ngồi trong giếng hình nón của cực âm. Cái giếng này hoạt động giống như gương phản chiếu trong đèn pin bình thường. Sự phát xạ ánh sáng từ thiết bị đến từ cạnh của chip tại điểm nối giữa chất bán dẫn loại p và loại n và gương phản xạ làm lệch ánh sáng để thoát khỏi đỉnh của thiết bị LED.

— Ơ ...
nguồn

Thông tin bổ sung tuyệt vời. Quan điểm / sơ đồ đó thực sự mang tính hướng dẫn.

— raddevus

3

Dưới đây là một ví dụ về gói đèn LED kiểu khác.
Phần hoạt động của đèn LED là khuôn mà một bên là dây dẫn và dây liên kết gắn với kết nối khác.

— DaveM
nguồn

2

Đèn LED tạo ra ánh sáng (photon) bằng phương pháp điện phát quang. Nguồn sáng tạo ra ánh sáng từ dây phát sáng nhiệt được gọi là sợi đốt.

Đèn LED được chế tạo với một điểm nối pn diode trong đó vật liệu loại p và loại n được phân tách bằng vật liệu bandgap. Khi một diode được phân cực thuận, các electron tự do của nhà tài trợ ở phía loại n khuếch tán sang phía loại p nơi chúng gặp nhiều lỗ loại p mà chúng kết hợp lại. Sự tái hợp này có thể là không bức xạ (điốt) hoặc bức xạ (đèn LED).

Khi một diode được phân cực thuận, các electron tự do của nhà tài trợ ở phía loại n khuếch tán sang phía loại p nơi chúng gặp nhiều lỗ loại p mà chúng kết hợp lại. Sự tái hợp này có thể là nhiệt tạo ra không bức xạ (điốt) hoặc bức xạ, tạo ra ánh sáng (đèn LED).

Trong một sự kiện tái hợp bức xạ, một photon có năng lượng bằng năng lượng bandgap của chất bán dẫn được phát ra.