Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » التألق الكهربائي لوصلة PN

التألق الكهربائي لوصلة PN

1927
  • Oleg Losev
Light-emitting diode testing in solid state physics laboratory.

(صورة توضيحية فقط)

A light-emitting diode is a أشباه الموصلات p-n junction. When a suitable forward voltage is applied, electrons from the n-side and holes from the p-side are injected into the depletion region. As they recombine, energy is released. In direct band gap semiconductors, this energy is efficiently emitted as photons of light, a process known as electroluminescence.

يكمن المبدأ الأساسي للثنائي الباعث للضوء (LED) في ميكانيكا الكم لوصلة pn في أشباه الموصلات. تُطعّم أشباه الموصلات بشوائب لتكوين نوعين من المناطق: النوع n، الذي يحتوي على فائض من الإلكترونات الحرة، والنوع p، الذي يحتوي على فائض من الإلكترونات والفجوات. عند التقاء هاتين المنطقتين، تتشكل منطقة استنزاف، مما يُنشئ حاجز طاقة كامنة يمنع تدفق التيار عند انحياز صفري.

عند تطبيق جهد أمامي، ينخفض ​​حاجز الجهد، مما يسمح بحقن الإلكترونات من الجانب السالب (n) والفجوات من الجانب الموجب (p) عبر الوصلة. في المنطقة الفعالة، تلتقي هذه الإلكترونات والفجوات وتتحد. كل عملية اتحاد تتسبب في هبوط إلكترون إلى مستوى طاقة أدنى، مطلقًا طاقة. يمكن تبديد هذه الطاقة على شكل حرارة (اتحاد غير إشعاعي) أو انبعاثها على شكل فوتون ضوئي (اتحاد إشعاعي). يكمن سر كفاءة الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) في زيادة الاتحاد الإشعاعي إلى أقصى حد. ويتحقق ذلك عادةً باستخدام أشباه موصلات ذات فجوة نطاق مباشرة، حيث يُحفظ زخم الإلكترون والفجوة أثناء الاتحاد، مما يسمح بانبعاث الفوتون مباشرةً.

UNESCO Nomenclature: 2211
– Solid state physics

يكتب

Physical Device

خلل

أساسيات

الاستخدام

استخدام واسع النطاق

مقدمات

  • اكتشاف أشباه الموصلات
  • تطوير نظرية الوصلة pn بواسطة ويليام شوكلي
  • النظرية الكمية للمواد الصلبة ونطاقات الطاقة
  • invention of the point-contact transistor
  • الملاحظات المبكرة لانبعاث الضوء من كربيد السيليكون بواسطة إتش جيه راوند في عام 1907

التطبيقات

  • أضواء المؤشر
  • إضاءة الحالة الصلبة
  • اتصالات الألياف الضوئية
  • أجهزة تحكم عن بعد
  • شاشات العرض ذات السبعة أجزاء

براءات الاختراع:

  • US2569347A

أفكار ابتكارية محتملة

  • bio-integrated leds for optogenetic stimulation in neural tissue
  • li-fi (light fidelity) systems for high-speed wireless data communication
  • wearable sensors that use led spectroscopy to monitor blood glucose non-invasively
  • smart dust with micro-leds for environmental sensing networks
  • plant-specific photosynthetic leds that adapt their spectrum to a plant’s growth stage
  • led-based water purification systems using deep-UV emission
  • quantum dot color-converted micro-leds for hyper-realistic displays
  • flexible, transparent led films for heads-up displays on windows
  • leds integrated into textiles for safety and communication
  • single-photon source leds for quantum cryptography applications
ذات صلة بـ: وصلة pn، الإضاءة الكهربائية، أشباه الموصلات، إعادة التركيب الإشعاعي، الانحياز الأمامي، الصمام الثنائي، فجوة النطاق، فيزياء الحالة الصلبة، زوج الإلكترون-الفجوة، التطعيم.

السياق التاريخي

التألق الكهربائي لوصلة PN

1926
1926
1927
1927
1930
1930
1930
1925
1926
1927
1927
1930
1930
1930
1931

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

أحدث الإضافات

أهم المنشورات والمقالات

أفضل الأدوات الأصلية

السنة العاشرة عيد

الصور والتنزيلات بالحجم الكامل متاحة فقط، ومجانية تمامًا، للأعضاء المسجلين.