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)

الصمام الثنائي الباعث للضوء عبارة عن وصلة pn شبه موصلة. عند تطبيق جهد أمامي مناسب، تُحقن الإلكترونات من الجانب n والفجوات من الجانب p في منطقة الاستنزاف. وعندما تتحد هذه الإلكترونات والفجوات، تُطلق الطاقة. في أشباه الموصلات ذات فجوة النطاق المباشرة، تُبعث هذه الطاقة بكفاءة على شكل فوتونات ضوئية، وهي عملية تُعرف باسم التألق الكهربائي.

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
- فيزياء الحالة الصلبة

يكتب

الجهاز المادي

خلل

أساسيات

الاستخدام

استخدام واسع النطاق

مقدمات

  • اكتشاف أشباه الموصلات
  • تطوير نظرية الوصلة pn بواسطة ويليام شوكلي
  • النظرية الكمية للمواد الصلبة ونطاقات الطاقة
  • اختراع الترانزستور ذي التلامس النقطي
  • 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

بسبب عمليات جمع البيانات من خلال برامج الروبوت، والتي تتجاوز حاليًا 40 ألفًا يوميًا، فإن هذا المحتوى مخصص لأعضاء المجتمع فقط.
> تسجيل الدخول < أو > سجل < (مجاني 100٪) للوصول إلى هذا، وكذلك جميع المحتويات والأدوات الأخرى المقيدة.

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)

الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.