Gaismas diode

Gaismas diode (LED)
	Zila, zaļa, un sarkana LED iekš 5 mm ietvarā
Darbības princips	Elektroluminiscence
Izgudrots	H. J. Round(1907); Oleg Losev(1927); James R. Biard(1961); Nick Holonyak(1962)
Pirmo reizi ražots	1962. oktobris
Pinu konfigurācija	Anodsunkatods
Elektroniskais simbols

«LED» pāradresējas uz šejieni. Citas nozīmes skatīt lapāLED (nozīmju atdalīšana).

Gaismas diode^[5]irpusvadītāju diode,kurasp-n pārejavadāmības virzienā plūstošasstrāvasietekmē spīd, izstarojot redzamā vai neredzamāspektra gaismu.Gaismas diodes mēdz saukt arī parmirdzdiodēm,vaiLED(angļu:light-emitting diode).

Darbības princips[labot šo sadaļu|labot pirmkodu]

Vadāmības virzienā pieslēgtaspriegumaietekmē pārpalikuma lādiņielektronino elektronuvadītspējas(n tipa)pusvadītājacauri p-n pārejaidifundēcaurumu 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 atbrīvojasenerģija,kura daļēji pārvēršassiltumāun daļēji tiek izstarotafotonuveidā. Izstarotās gaismasviļņa garumsir atkarīgs no pusvadītājakristālrežģaaizliegtās zonas platuma.

Īpašības[labot šo sadaļu|labot pirmkodu]

Spektrālās īpašības[labot šo sadaļu|labot pirmkodu]

Atšķirībā no kvēlspuldzēm gaismas diodes neizstaro siltumu. Tādēļ gaismas diodēm ir ļoti augstslietderības koeficients.To starojums ir ļoti šaurā spektrā,monohromatisks.Ilgu laiku bija problemātiski iegūt diodes visām pamatgaismām, tikai 1990. gados parādījās lētaszilāsgaismas diodes.

Virziendarbība[labot šo sadaļu|labot pirmkodu]

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[labot šo sadaļu|labot pirmkodu]

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[labot šo sadaļu|labot pirmkodu]

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

Mirdzēšanas krāsa, sprieguma kritums un izgatavošanas materiāls[labot šo sadaļu|labot pirmkodu]

Krāsa	Viļņa garums[nm]	Sprieguma kritums [ΔV]	Pusvadītāja materiāls
Infrasarkana	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	1.9^[6]< 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 substrāts Silīcijs(Si) kā substrāts — izstrādes stadijā
Violeta	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 sarkanuluminoforu, vai balta ar purpuraplastmasaskorpusu
Ultravioleta	λ< 400	3.1 < ΔV< 4.4	Dimants(235 nm)^[7] Bora nitrīds(215 nm)^[8]^[9] Alumīnija nitrīds(AlN) (210 nm)^[10] Alumīnija gallija nitrīds (AlGaN) Alumīnija gallija indija nitrīds (AlGaInN) — līdz 210 nm^[11]
Rozā	jauktais spektrs	ΔV~ 3.3^[12]	Zila diode ar vienu vai diviem luminofora slāņiem, dzeltena ar oranžu vai rozā luminoforu, vai balta ar rozāpigmentu.^[13]
Balta	plašs spektrs	ΔV= 3.5	Zila vai ultravioleta diode ar dzeltenu luminoforu

Izmantošana[labot šo sadaļu|labot pirmkodu]

Mirdzdiodes izmanto

Informācijas atspoguļošanai, gan kā atsevišķas diodes, gan kā diožu matricas.
Informācijas iegūšanai, piemēram skeneros
Elektriskās atsaistes izveidošanai,optronusastāvā
Apgaismošanai

Mirdzdiodes izmantotas gan vagona apgaismojumam, gan informācijas tablo.
Mirdzdiožuluksofors.
Audi dienas gaitas apgaismojums.
modernāgaismas diožu spuldzear standarta E27 cokolu.

Skatīt arī[labot šo sadaļu|labot pirmkodu]

Atsauces[labot šo sadaļu|labot pirmkodu]

↑«HJ Round was a pioneer in the development of the LED».myledpassion.Arhivēts nooriģināla,laiks: 2020. gada 28. oktobrī.Skatīts: 2020. gada 20. decembrī.
↑«The life and times of the LED — a 100-year history».The Optoelectronics Research Centre, University of Southampton. April 2007. Arhivēts nooriģināla,laiks: 2012. gada 15. septembris.Skatīts: 2012. gada 4. septembris.Ignorēts nezināms parametrs|df=
↑US Patent 3293513,"Semiconductor Radiant Diode", James R. Biard and Gary Pittman, Filed on Aug. 8th, 1962, Issued on Dec. 20th, 1966.
↑«Inventor of Long-Lasting, Low-Heat Light Source Awarded $500,000 Lemelson-MIT Prize for Invention».Washington, D.C. Massachusetts Institute of Technology. 2004. gada 21. aprīlis. Arhivēts nooriģināla,laiks: 2011. gada 9. oktobris.Skatīts: 2011. gada 21. decembris.
↑Akadēmiskā terminu datubāze AkadTerm
↑OSRAM: green LED Arhivēts2011. gada 21. jūlijā,Wayback Machinevietnē.. (PDF). Retrieved on 2012-03-16.
↑Koizumi, S.; Watanabe, K; Hasegawa, M; Kanda, H (2001). "Ultraviolet Emission from a Diamond pn Junction".Science292 (5523): 1899–1901.doi:10.1126/science.1060258.PMID 11397942.
↑Kubota, Y.; Watanabe, K.; Tsuda, O.; Taniguchi, T. (2007). "Deep Ultraviolet Light-Emitting Hexagonal Boron Nitride Synthesized at Atmospheric Pressure".Science317 (5840): 932–934.doi:10.1126/science.1144216.PMID 17702939.
↑Watanabe, Kenji; Taniguchi, Takashi; Kanda, Hisao (2004). "Direct-bandgap properties and evidence for ultraviolet lasing of hexagonal boron nitride single crystal".Nature Materials3 (6): 404–409.doi:10.1038/nmat1134.PMID 15156198.
↑Taniyasu, Yoshitaka; Kasu, Makoto; Makimoto, Toshiki (2006). "An aluminium nitride light-emitting diode with a wavelength of 210 nanometres".Nature441 (7091): 325–328.doi:10.1038/nature04760.PMID 16710416.
↑«LEDs move into the ultraviolet».physicsworld. 2006. gada 17. maijs. Arhivēts nooriģināla,laiks: 2012-03-29.Skatīts:2007-08-13.
↑How to Wire/Connect LEDs Arhivēts2012. gada 2. martā,Wayback Machinevietnē.. Llamma. Retrieved on 2012-03-16.
↑LED types by Color, Brightness, and Chemistry.Donklipstein. Retrieved on 2012-03-16.

Ārējās saites[labot šo sadaļu|labot pirmkodu]

Vikikrātuvēpar šo tēmu ir pieejamimultividesfaili. Skatīt:Gaismas diode.

Encyclopædia Britannicaraksts(angliski)

[1] «HJ Round was a pioneer in the development of the LED».myledpassion.Arhivēts nooriģināla,laiks: 2020. gada 28. oktobrī.Skatīts: 2020. gada 20. decembrī.

[100-YEAR_HISTORY-2] «The life and times of the LED — a 100-year history».The Optoelectronics Research Centre, University of Southampton. April 2007. Arhivēts nooriģināla,laiks: 2012. gada 15. septembris.Skatīts: 2012. gada 4. septembris.Ignorēts nezināms parametrs|df=

[3] US Patent 3293513,"Semiconductor Radiant Diode", James R. Biard and Gary Pittman, Filed on Aug. 8th, 1962, Issued on Dec. 20th, 1966.

[LEMELSON-MIT-4] «Inventor of Long-Lasting, Low-Heat Light Source Awarded $500,000 Lemelson-MIT Prize for Invention».Washington, D.C. Massachusetts Institute of Technology. 2004. gada 21. aprīlis. Arhivēts nooriģināla,laiks: 2011. gada 9. oktobris.Skatīts: 2011. gada 21. decembris.

[5] Akadēmiskā terminu datubāze AkadTerm

[6] OSRAM: green LED Arhivēts2011. gada 21. jūlijā,Wayback Machinevietnē.. (PDF). Retrieved on 2012-03-16.

[7] Koizumi, S.; Watanabe, K; Hasegawa, M; Kanda, H (2001). "Ultraviolet Emission from a Diamond pn Junction".Science292 (5523): 1899–1901.doi:10.1126/science.1060258.PMID 11397942.

[BN-8] Kubota, Y.; Watanabe, K.; Tsuda, O.; Taniguchi, T. (2007). "Deep Ultraviolet Light-Emitting Hexagonal Boron Nitride Synthesized at Atmospheric Pressure".Science317 (5840): 932–934.doi:10.1126/science.1144216.PMID 17702939.

[9] Watanabe, Kenji; Taniguchi, Takashi; Kanda, Hisao (2004). "Direct-bandgap properties and evidence for ultraviolet lasing of hexagonal boron nitride single crystal".Nature Materials3 (6): 404–409.doi:10.1038/nmat1134.PMID 15156198.

[aln-10] Taniyasu, Yoshitaka; Kasu, Makoto; Makimoto, Toshiki (2006). "An aluminium nitride light-emitting diode with a wavelength of 210 nanometres".Nature441 (7091): 325–328.doi:10.1038/nature04760.PMID 16710416.

[11] «LEDs move into the ultraviolet».physicsworld. 2006. gada 17. maijs. Arhivēts nooriģināla,laiks: 2012-03-29.Skatīts:2007-08-13.

[12] How to Wire/Connect LEDs Arhivēts2012. gada 2. martā,Wayback Machinevietnē.. Llamma. Retrieved on 2012-03-16.

[13] LED types by Color, Brightness, and Chemistry.Donklipstein. Retrieved on 2012-03-16.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]