(설명을 위한 생성된 이미지입니다)
빛에서 방출되는 빛의 색깔 주도의 is determined by the semiconductor’s band gap energy ([latex]E_g[/latex]). The energy of the emitted photon is approximately equal to [latex]E_g[/latex]. This energy is inversely proportional to the wavelength ([latex]\lambda[/latex]) of the light, according to the Planck-Einstein relation [latex]E_g \approx hf = \frac{hc}{\lambda}[/latex]. By engineering alloys, the band gap can be precisely tuned to produce different colors.
LED의 색상을 제어하는 능력은 양자 역학과 고체 물리학의 직접적인 응용입니다. '밴드 갭'은 반도체에서 원자가띠와 전도띠 사이의 에너지 차이를 말합니다. 전자가 정공과 재결합하여 광자를 방출하려면 이 밴드 갭을 넘어 전이해야 합니다. 따라서 방출되는 광자의 에너지는 근본적으로 이 밴드 갭의 크기와 관련이 있습니다.
Scientists can ‘engineer’ the band gap by creating compound semiconductor alloys. For example, in Gallium Arsenide Phosphide (GaAsP), the ratio of arsenic to phosphorus can be varied to change the band gap and thus tune the emitted color from infrared (pure GaAs) to red. Similarly, Indium Gallium Nitride (InGaN) alloys are used for blue, green, and cyan LEDs, where the indium-to-gallium ratio determines the exact color. This precise control over material composition allows for the creation of LEDs across the entire visible spectrum, as well as in the infrared and 자외선 ranges, which was impossible with previous lighting 기술.
밴드갭 에너지 및 방출 파장
(날짜를 알 수 없거나 관련이 없는 경우, 예를 들어 "유체역학"의 경우, 주목할 만한 등장 시기를 대략적으로 추정하여 제공합니다.)
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