Il diodo a emissione di luce a LED è un dispositivo semiconduttore a stato solido in grado di convertire l'energia elettrica in luce visibile e può convertire direttamente l'elettricità in luce. Il cuore del LED è un wafer semiconduttore, un'estremità del wafer è fissata a una staffa, in modo che l'intero wafer sia incapsulato da resina epossidica. Il wafer semiconduttore è costituito da due parti, l'altra estremità è un semiconduttore di tipo N, e qui sono principalmente elettroni. Ma quando i due semiconduttori sono collegati, si forma una giunzione PN tra di loro. Quando la corrente agisce sul wafer attraverso il filo, gli elettroni verranno spinti nell'area P e quindi verranno emessi sotto forma di fotoni, che è il principio dell'emissione di luce a LED. La lunghezza d'onda della luce, che è anche il colore della luce, è determinata dal materiale che forma la giunzione PN.
All'inizio, il LED è stato utilizzato come sorgente luminosa di indicatore per strumenti e contatori, e successivamente LED di vari colori di luce sono stati ampiamente utilizzati nei semafori e negli schermi di visualizzazione di grandi dimensioni, con conseguenti buoni vantaggi economici e sociali.
Prendi un semaforo rosso di 12-pollici come esempio. Negli Stati Uniti come sorgente luminosa viene utilizzata una lampada a incandescenza a lunga durata e bassa efficienza 140-watt, che produce 2000 lumen di luce bianca. Nella lampada di nuova concezione, Lumileds ha utilizzato 18 sorgenti luminose a LED rosse, comprese le perdite del circuito, per un totale di 14 watt di consumo energetico, che possono produrre lo stesso effetto luminoso. Anche le luci di segnalazione automobilistiche sono un'importante area di applicazione delle sorgenti luminose a LED.
Per l'illuminazione generale, le persone hanno bisogno di più sorgenti di luce bianca. Nel 1998 è stato sviluppato con successo il LED che emette luce bianca. Il LED è realizzato incapsulando un chip GaN con granato di ittrio e alluminio (YAG). Ora, per i LED bianchi InGaN/YAG, modificando la composizione chimica del fosforo YAG e regolando lo spessore dello strato di fosforo, è possibile ottenere vari colori di luce bianca con una temperatura di colore di 3500-10000K. Questo metodo per ottenere luce bianca tramite LED presenta i vantaggi di una struttura semplice, di un basso costo e di un'elevata maturità tecnica.
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