Відповідаємо на ваші запитання, що стосуються основи нашої продукції – світлодіодів (Частина 2)
У попередній статті (читати …) ми вже відповіли на багато які вас цікавлять, в цій продовжимо …
В який час почали використовувати світлодіоди для освітлення?
Спочатку світлодіоди застосовували виключно в побутових цілях, наприклад, як святкові прикраси для дому. У той час не було діодів білого кольору, а для освітлення були потрібні саме вони. Також потрібно було збільшити яскравість випромінюваного світла. У 60-х і 70-х року почали виготовляти світлодіоди на основі фосфіду і арсеніду галію, це дало їм можливість випромінювати в жовто-зеленому і червоному спектрі. Світлодіодну продукцію почали застосовувати в табло, автомобільних фарах, інформаційних панелях літаків, рекламі. Вони були набагато яскравіше стандартних лампочок. А також були набагато надійніше і стійкіше їх. Ну а найголовнішим плюсом був їх великий термін служби. Але було і дещо погане – у вчених були проблеми з виготовленням синіх і синьо-зелених діодів.
Що впливає на те, якого кольору буде світлодіод?
Яким кольором буде світитися діод, залежить тільки від ширини забороненої зони, в якій відбувається рекомбінація носіїв зарядів.
З якими проблемами довелося зіткнутися вченим, перш ніж створити світлодіод блакитного кольору?
Вчені намагалися зробити так, щоб діод світився блакитним, за допомогою карбіду кремнію (SiC), з’єднань елементів II і IV груп, нітридів елементів III групи. Діоди, виготовлені на основі карбіду кремнію, мали низький коефіцієнт корисної дії і низький квантовий вихід випромінювання. Світлодіоди, виготовлені на основі селеніду цинку (ZnSe), мали вищий квантовий вихід, але вони дуже скоро перегрівалися і тому термін їх служби був дуже маленький. Єдиним варіантом залишалися нітриди. Було багато нюансів, і питання залишалося відкритим до 80-х років. Японський професор І. Аксака і доктор Х. Амано обробили плівку нітриду галію (GaN) з додаванням магнію (Mg) електронним пучком зі скануванням і отримали яскравий люминисцирий шар. Але їх відкриття не було відзначено належним чином. Тому тільки в кінці 80-х доктор Ш. Накамура на основі досліджень професора Аксака, зміг домогтися бажаних результатів.
Як зробити так, щоб світлодіод був білого кольору?
Є кілька способів отримання білого кольору.
- Поєднання кольорів за допомогою технології RGB. Для отримання білого, потрібно розмістити на матриці червоний, блакитний і зелений діоди, їх світло змішується завдяки оптичній системі.
- На поверхню діода, який світиться в ультрафіолеті, наносять три люмінофора (речовина, що перетворює поглинається енергію у випромінювання). Кольори люмінофора потрібні такі ж, як і в попередньому способі.
- Люминофор жовто-зеленого або червоно-зеленого кольорів наносять на діод блакитного кольору, змішуючись один з одним, вони дають білий або максимально близький до нього.
Продовження матеріалу читайте в наступній статті …