LEDs là gì

LEDs là gì

Chúng ta cũng biết hiện nay hầu như các mạch điện tử thông dụng thường thấy trong cuộc sống như điện thoại, đèn nhấp nháy, điều khiển tivi, trên casette và ngay cả các đèn giao thông chúng ta đều thấy những bóng đèn nhỏ màu xanh đỏ hoặc vàng, như vậy những bóng đèn này là gì, và hoạt động làm sao. Chúng được gọi là LED hay gọi là diode phát quang. Mình có một tài liệu nói về LED.
Lúc đầu mình định dịc ra nhưng vì đang bận và nếu dịch thì theo ý chủ quan của mình rồi nên mình hiện đưa tạm bài này để các bạn tham khảo, ngoài ra bài viết còn hình ảnh nhưng tôi chưa đưa hình ảnh lên được lần khác tôi sẽ đưa lên sau. Các bạn ráng đọc nhé

What is a Diode?
A diode is the simplest sort of semiconductor device. Broadly speaking, a semiconductor is a material with a varying ability to conduct electrical current. Most semiconductors are made of a poor conductor, such as silicon, that has had impurities (atoms of another material) added to it. The process of adding impurities is called doping.
In pure silicon, all of the silicon atoms bond perfectly to their neighbors, leaving no free electrons (negatively-charged particles) to conduct electric current. In doped silicon, ad***ional atoms change the balance, either adding free electrons or creating holes where electrons can go. Either of these ad***ions make the material more conductive.
A semiconductor with extra electrons is called N-type material, since it has extra negatively-charged particles. In N-type material, free electrons move from a negatively-charged area to a positively charged area.
A semiconductor with extra holes is called P-type material, since it effectively has extra positively-charged particles. Electrons can jump from hole to hole, moving from a negatively-charged area to a positively-charged area. As a result, the holes themselves appear to move from a positively-charged area to a negatively-charged area.
A diode comprises a section of N-type material bonded to a section of P-type material, with electrodes on each end. This arrangement conducts electricity in only one direction. When no voltage is applied to the diode, electrons from the N-type material fill holes from the P-type material along the junction between the layers, forming a depletion zone. In a depletion zone, the semiconductor material is returned to its original insulating state -- all of the holes are filled, so there are no free electrons or empty spaces for electrons, and charge can't flow.
To get rid of the depletion zone, you have to get electrons moving from the N-type area to the P-type area and holes moving in the reverse direction. To do this, you connect the N-type side of the diode to the negative end of a circuit and the P-type side to the positive end. The free electrons in the N-type material are repelled by the negative cathode and drawn to the positive cathode. The holes in the P-type material move the other way. When the voltage difference between the electrodes is high enough, the electrons in the depletion zone are boosted out of their holes and begin moving freely again. The depletion zone disappears, and charge moves across the diode.
If you try to run current the other way, with the P-type side connected to the negative end of the circuit and the N-type side connected to the positive end, current will not flow. The negative electrons in the N-type material are attracted to the positive electrode. The positive holes in the P-type silicon are attracted to the negative electrode. No current flows across the junction because the holes and the electrons are each moving in the wrong direction. The depletion zone increases. (See How Semiconductors Work for more information on the entire process.)
The interaction between electrons and holes in this setup has an interesting side effect -- it generates light! In the next section, we'll find out exactly why this is.
How Can a Diode Produce Light?
Light is a form of energy that can be released by an atom. It is made up of many small particle-like packets that have energy and momentum but no mass. These particles, called photons, are the most basic units of light.
Photons are released as a result of moving electrons. In an atom, electrons move in orbitals around the nucleus. Electrons in different orbitals have different amounts of energy. Generally speaking, electrons with greater energy move in orbitals farther away from the nucleus.
For an electron to jump from a lower orbital to a higher orbital, something has to boost its energy level. Conversely, an electron releases energy when it drops from a higher orbital to a lower one. This energy is released in the form of a photon. A greater energy drop releases a higher-energy photon, which is characterized by a higher frequency. (Check out How Light Works for a full explanation.)
As we saw in the last section, free electrons moving across a diode can fall into empty holes from the P-type layer. This involves a drop from the conduction band to a lower orbital, so the electrons release energy in the form of photons. This happens in any diode, but you can only see the photons when the diode is composed of certain material. The atoms in a standard silicon diode are arranged in such a way that the electron drops a relatively short distance. As a result, the photon's frequency is so low that it is invisible to the human eye -- it is in the infrared portion of the light spectrum. This isn't necessarily a bad thing, of course: Infrared LEDs are ideal for remote controls.

Visible light-emitting diodes (VLEDs), such as the ones that light up numbers in a digital clock, are made of materials characterized by a wider gap between the conduction band and the lower orbitals. The size of the gap determines the frequency of the photon -- in other words, it determines the color of the light.
While all diodes release light, most don't do it very effectively. In an ordinary diode, the silicon material itself ends up absorbing a lot of the light energy. LEDs are specially constructed to release a large number of photons outward. Ad***ionally, they are housed in a plastic bulb that concentrates the light in a particular direction. As you can see in the diagram, most of the light from the diode bounces off the sides of the bulb, traveling on through the rounded end.

LEDs have several advantages over conventional incandescent lamps. For one thing, they don't have a filament that will burn out, so they last much longer. Ad***ionally, their small plastic bulb makes them a lot more durable. They also fit more easily into modern electronic circuits.
But the main advantage is efficiency. In conventional incandescent lamps, the light-production process involves generating a lot of heat (the filament must be warmed). This is completely wasted energy, unless you're using the lamp as a heater, because a huge portion of the available electricity isn't going toward producing visible light. LEDs generate very little heat, relatively speaking. A much higher percentage of the electrical power is going directly to generating light, which cuts down on the electricity demands considerably.
Up until recently, LEDs were too expensive to use for most lighting applications because they're built around advanced semiconductor material. The price of semiconductor devices has plummeted over the past decade, however, making LEDs a more cost-effective lighting option for a wide range of situations. While they may be more expensive than incandescent lights up front, their lower cost in the long run can make them a better buy. In the future, they will play an even bigger role in the world of technology.
For more information on LEDs and other semiconductor devices, check out the links in the next section.

Enti

Được sửa chữa bởi - enti vào 01/06/2002 13:51

Được sửa chữa bởi - enti vào 01/06/2002 13:59

Chơi khó anh em quá
Browncats

Bạn hỏi và cũng đã trả lời đúng rồi đấy
LED có nhiều loại như:lưỡng cực,3 cưc ....5 cực
cách đốt cũng có nhiều cách
tuy nhiên tui không biết tiếng anh nên tài liệu của bạn trở nên......................................Vô nghĩa(đối với tui)he!!!he!!!

QuyThanh

Dùng EVtran mà dich củ chuối 1 tí còn hơn như thế này thì quả là quá khó em mới nhìn thôi đã mất hết cả hứng rồi !
************
Đã bao lần ý chí bảo trái tim,
Tôi không yêu, không giận hờn, thương nhớ.
Nhưng trái tim là một thằng qoái gở,
Vẫn thì thầm , tha thiết gọi tên em .

LED thì em đếch ngán nhưng mà tài liệu của bác thì em ớn qúa. Cũng có nhiều tài lệu tiếng việt về LED này mà sao bác chơi khó anh em dữ.

Khó gì ! quá khó
nhất là với em hehehehehe
ÔI CÁI CUỘC ĐỜI NÀY

Nếu anh em thấy khó thì xin cáo lỗi cùng anh em, hiện nay mình đang bước vào thi học kỳ nên khá bận, vì vậy hen anh em sau khi thi mình sẽ dịch bài này cùng một số bài khác để đưa lên cho anh em , hiện tại mong anh em cố gắng đọc nhé. Cũng như trước đây mình có nói, bài viết có hình ảnh nhưng mình chưa đưa được, hẹn lần sau thì đầy đủ hơn và không gây khó dễ anh em nữa nhé,[/yellow] hì hì...[/yellow]
Enti

Em mạn phép các bác xin túm tắt lại cái bài tiếng anh kia một phát nhé(cộng thêm một số hiểu biết của em nữa).Có gì sai sót mong các bác thông cảm.
Đi ốt là gì
Đi ốt là một thiết bị bán dẫn đơn giản nhất.
Chất bán dẫn là gì: nói chung nếu phân chia vật liệu theo khả năng dẫn điện thì có chất dẫn điện(dẫn điện tốt), chất cách điện(dẫn điện kém) và chất bán dẫn(khả năng dẫn điện thay đổi,phụ thuộc vào một số yếu tố).Chất bán dẫn được làm từ các vật liệu dẫn điện kém (ví dụ như Silic)cấy thêm các nguyên tử của các nguyên tố khác.Trong silíc nguyên chất, các nguyên tử liên kết chặt chẽ với nhau do đó không có các electron tự do cho việc dẫn điện nhưng khi thêm các nguyên tử của các nguyên tố khác vào thì sự cân bằng này bị phá vỡ,có thể là tạo ra các electron tự do hoặc là các hố(ở trạng thái cân bằng, hố là nơi chứa electron, khi electron rời đi tạo ra các hố,cũng có thể nói các hố có điện tích dương).Loại chất bán dẫn mà có nhiều electron gọi là chất bán dẫn laọi N và loại có nhiều hố gọi là chất bán dẫn loại P.Nói chung electron di chuyển từ khu vực tích điện âm sang khu vực tích điện dương.Trong chất bán dẫn loại P, electron tự do có thể nhảy từ hố này sang hố khác và việc electron di chuyển từ khu vực tích điện âm sang khu vực tíc điện âm cũng có thể coi như là các hố di chuyển từ khu vực tích điện dương sang khu vực tích điện âm
*hết phần 1*

Đi ốt gồm 2 phần, vật liệu bán dẫn loại N và vật liệu loại P liên kết với nhau với 2 cực ở 2 đầu.Sự sắp xếp này làm cho đi ốt chỉ dẫn điện theo một chiều nhất định.Khi không có điện áp dặt lên đi ốt,các eletron ở phần loại N điền đầy các lỗ ở phần loại P dọc theo vùng tiếp xúc giữa 2 phần tạo ra depletion zone(vùng cản trở).Trong khu vực này vật liệu bán dẫn trở lại trạng thái cách ly ban đầu,không có eletron tự do cũng như các hố rỗng,do đó không dẫn điện.
Để phá vỡ depletion zone(vùng cản trở),các electron phải được làm dịch chuyển từ phần loại N sang loại P và các hố thì theo chiều ngược lại.Để làm được điều này, phần loại N được nối với đầu âm và phần loại P được nối với đầu dương của mạch điện. Các eletron trong phần loại P bị đẩy đi bởi cực âm và bị hút vào bởi cực dương.Các hố thì di chuyển theo chiều ngược lại.Khi chênh lệch điện thế giữa 2 cực đủ lớn,các eletron trong vùng cản trở được tăng thế thoát khỏi các hố và bắt đầu di chuyển tự do.Vùng cản trở biến mất và đi ốt có khả năng dẫn.
Nếu bạn thử cho dòng điện chạy theo chiều ngược lại bằng cách nối phần P với cực âm và phần N với cực dương. Dòng điện sẽ không chạy qua. Các eletron sẽ bị hút về phía cực dương và các hố sẽ bị hút về phía cực âm.Không có dòng chảy qua lớp tiếp giáp vì các hố và eletron bị di chuyển sai hướng.Vùng cản trở được tăng cường(xem thêm cái gì đó ... hỏi tác giả bản tiếng Anh lúc nào post lên thêm đi,cả hình vẽ nữa cho nó dễ hiểu)
Sự tương tác giữa các eletron và các hố trong mối thiết lập này có một hiệu ứng rất thú vị là phát ra ánh sáng
*hết phần 2*
Phù... mệt quá,thử đú một phát mà toát cả mồ hôi

Đi ốt có thể phát sáng như thế nào?
Ánh sáng là một dạng năng lượng mà có thể được giải phóng bởi một nguyên tử .Ánh sáng được cấu tạo từ các hạt nhỏ mang năng lượng và động lượng nhưng không có khối lượng gọi là photon,đơn vị cơ bản nhất của ánh sáng.
Photon được giải phóng là kết quả của việc electron di chuyển.Trong một nguyên tử,các eletron chuyển động theo quỹ đạo xung quanh hạt nhân.Các eletron ở các quỹ đạo khác nhau có các mức năng lượng khác nhau, mỗi quỹ đạo ứng với một mức năng lượng.Nói chung các eletron có năng lượng lớn hơn sẽ di chuyển ở các quỹ đạo xa hạt nhân hơn.Nếu một eletron muốn nhảy từ mức năng lượng thấp lên mức năng lượng cao thì nó cần phải được cung cấp năng lượng đủ lớn để tăng mức năng lượng.Và ngược lại khi electron chuyển từ mức năng lượng cao xuống mức năng lượng thấp, nó sẽ phát ra năng lượng.Năng lượng này được giải phóng dưới dạng photon.Một lượng năng lượng lớn được phát ứng với photon có năng lượng cao được giải phóng,được đặc trưng bởi tần số cao hơn (xem thêm cái gì đó)-chắc là tính chất hạt với cả sóng của ánh sáng đây -đoán mò tí chơi.
Như đã biết,eletron tự do di chuyển qua đi ốt có thể rơi vào các hố trống của chất bán dẫn loại P.Điều này cho thấy sự chuyển từ miền dẫn sang mức năng lượng thấp hơn( chắc mức eletron tự do chạy là mức cao nhất đó- chui vào hố tức là bị xích rồi).Do đó eletron giải phóng năng lượng dưới dạng photon.Điều này xảy ra với bất kỳ đi ốt nào nhưng bạn chỉ có thể nhìn thấy photon khi mà đi ốt đó được tạo thành từ các vật liêu nhất định nào đó.Các nguyên tử trong các đi ốt đó được sắp xếp sao cho eletron chuyển quỹ đạo với khoảng cách tương đối ngắn( mức chênh năng lượng khá bé) do đó tần số của các photon thấp phù hợp với mắt người.
Đi ốt phát ánh sáng có thể nhìn thấy Visible light-emitting diodes (VLEDs),(hay gặp đó) được làm từ vật liệu có đặc điểm là khe rộng hơn giữa miền dẫn và quỹ đạo thấp hơn.Kích thước của khe quyết định tần số của photon hay nói cách khác quyết định màu của ánh sáng.
Khi đi ốt phát ra ánh sáng hầu như không thực sự hiệu quả. Trong các đi ốt bình thường, các chất bán dẫn hấp thụ rất nhiều năng lượng ánh sáng.LED được cấu trúc một cách đặc biệt để giải phóng một lượng lớn các photon.Thêm vào đó nó được đựng trong một bầu bằng nhựa để tập trung ánh sáng theo một hướng đặc biệt.
* đoạn sau: thuận lợi,ứng dụng ,giá cả,...
em mệt quá rồi các bác thông cảm nhé.
Có gì các bác xin góp ý nhé