Основни принцип и употребе црвених ЛЕД-ова

Основни принцип и употребе црвених ЛЕД-ова

Лигхт Емиттинг Диодес (ЛЕД лампе) револуционирали су осветљење индустрије својим енергетском ефикасношћу, дугом животном веком и свестраношћу. Међу различитим доступним бојама, црвене ЛЕД-ове држе посебно место због својих јединствених својстава и широко распрострањених апликација. Овај чланак има за циљ да се заустави у основни принцип иза црвених ЛЕД, њихове конструкције и истраживање њихових разноликих употреба на разним областима.
Одељак 1: Основни принцип Црвеног ЛЕД-а (укључује Црвени СМД ЛЕД и црвени ЛЕД ЛЕД)
1.1 Полуководствена физика:
Да бисмо разумели принцип црвених ЛЕД-ова (625НМ ЛЕД, 635НМ ЛЕД), прво морамо да схватимо основе полуводичке физике. Полуводичи су материјали који имају електричну проводљивост између проводника (као што су метали) и непроводницима (као што су изолатори). Понашање полуводича управља кретање електрона у оквиру своје атомске структуре.

1.2 ПН Јунцтион:
Кључна компонента ЛЕД-а је ПН раскрснице. Формира се придруживањем две различите врсте полуводича: п-тип (позитиван) и Н-тип (негативан). Помицондуктор П-овог типа има вишак носача позитивних набола (рупа), док полуводич Н-типа има вишак негативних носача набола (електрони).
1.3 Електролуминисценција:
Када се напон напред наноси преко ПН раскрснице, електрони из региона Н-типа и рупа из региона П-типа комбинују се на раскрсници, ослобађање енергије у облику фотона. Овај феномен је познат као електролуминесценција. Енергија емитованих фотона одређује боју ЛЕД-а.

Одељак 2: Изградња црвених ЛЕД-ова
2.1 Коришћени материјали:
Црвени ЛЕД-ови се обично граде помоћу комбинације галијума арсенида (гааса) и алуминијумског галијума арсенида (алгаа). Ови материјали нуде погодан енергетски опсег за емисију Црвеног светла.
2.2 ЕПиТаки и фабрика за резање:
Процес епитаксе укључује растући танки слој полуводичког материјала на подлогу. У случају Црвених ЛЕД-ова, епитакпија се врши на супстрату Галлиум арсенид. Овај слој се затим урезао да формира појединачне ЛЕД чипс.
2.3 ПН СПРТИОН СМАЊЕЊЕ:
Кроз процес допинга, нечистоће се уводе у полуводичко материјал за креирање П и Н региона. У регији П долази до елемената попут алуминијума, док је Н регион допен са елементима попут силицијума.

2.4 Метални контакти и инкапсулација:
Метални контакти се додају у регионе П и Н како би се омогућили електричним прикључцима. ЛЕД чип се затим инкапсулира са прозирном епоксидном смолом, осигуравајући заштиту и побољшање светлосног излаза.
Одељак 3: Употреба црвених ЛЕД-ова
3.1 Индикаторска лампица:
Једна од најчешћих апликација црвених ЛЕД-ова је као индикаторска светла. Широко се користе у потрошачкој електроници, као што су телевизори, кућни апарати и аутомотиве контролне табле. Ниска потрошња електричне енергије, компактна величина и дуг животни век чине црвене ЛЕД-ове идеалне за ове апликације.
3.2 Саобраћајне сигнале:
Црвени ЛЕД се повећава у саобраћајним сигналима због своје високе видљивости и поузданости. Светло црвено светло које емитује ове ЛЕД-ове осигурава јасну видљивост чак и у неповољним временским условима. Штавише, њихова мала потрошња енергије смањује трошкове енергије и захтеве за одржавање.

3.3 Оглашавање и сигнализација:
Црвени ЛЕД-ови се користе у рекламирању и наглашени прикази да би се ефикасно привукла пажња и ефикасно преносе поруке. Њихова живахна боја и способност стварања динамичких расветних ефеката чине их популарним за употребу на билбордима, сачуваним знаковима и великим словима.
3.4 Медицинске апликације:
Црвене ЛЕД-ове проналазе апликације у различитим медицинским областима. Користе се у фотодинамичкој терапији за лечење одређених врста рака, као и у ласерској терапији ниског нивоа за управљање болом и зарастањем рана. Неинвазивна природа црвених ЛЕД-ова чини их драгоценим у медицинским третманима.
3.5 Осветљење хортикултуре:
Црвени ЛЕД-ови играју пресудну улогу у системима за осветљење хортикултуре. Биљке захтевају посебне таласне дужине светлости за оптималан раст и фотосинтезу. Црвени ЛЕД-ови емитују светлост у распону од 600-700 НМ, што је неопходно за подстицање раста биљака, цветања и плодова.

3.6 Оптичка комуникација:
Црвени ЛЕД-ови се користе у оптичким комуникацијским системима, посебно у апликацијама кратког домета попут оптичког преноса података између уређаја. Њихова компактна величина, ниска цена и компатибилност са оптичким влакнима чине их погодним за ове апликације.
3.7 Ноћни уређаји за визију:
Црвени ЛЕД-ови се користе у ноћним уређајима за визију, као што су наочаре и опсеге ноћних вида. Црвено светло које емитује ове ЛЕД мања је вероватно да ће пореметити ноћни вид корисника у поређењу са другим бојама. Црвени ЛЕД-ови такође имају дужи век батерије, чинећи их идеалним за продужену употребу.
Закључак:
Црвени ЛЕД-ови постали су неопходни део нашег свакодневног живота, проналажење апликација у широком распону поља. Разумевање основног принципа иза њиховог рада и изградње омогућава нам да ценимо њихову ефикасност, трајност и свестраност. Како се технологија и даље напредује, црвено