Есть ли зазор в светодиоде между пластинами (опора и наковальня) или проводом (или есть разные виды каждого)?

15

Раньше я считал, что между светодиодами (между стойкой и наковальней) есть зазор.

Однако недавно я увидел следующий рисунок в Википедии ( https://en.wikipedia.org/wiki/Light-emitting_diode#/media/File:LED,_5mm, зеленый (en) .svg ):

Я заметил, что это показывает «Проволочную связь», которая, кажется, указывает на провод от почты до наковальни.

Вопрос 1

Там на самом деле есть физический провод?

Я всегда думал, что электроны перепрыгнули через зазор, что проводов не было, и это было частью того, почему светодиоды работали так долго.

Вопрос 2 - для ясности

Если там есть провод, это часть, которая загорается? Или электроны все еще прыгают? (Я предполагаю, что они проводятся по проводам, но просто пытаюсь уточнить.)

Вопрос (ы) 3

Если провод есть, это (более) недавнее изменение дизайна на светодиоды? Светодиоды прошлого имели или не имели этот провод? Это особый тип светодиодов с проводом, и есть такие, у которых его нет?

led circuit-design components raddevus
источник

10

Зачем показывать провод, если его не было?

Finbarr

2

Ничего современного в этом дизайне. Между этими двумя отведениями всегда был разрыв - иначе они были бы короткими. Как вы думаете, где был расположен настоящий полупроводниковый материал?

Finbarr

8

Вот почему я постоянно читаю и учусь. Каждый должен научиться чему-то в какой-то момент. Я не инженер электроники - я разработчик программного обеспечения - поэтому я никогда не изучал физику работы светодиодов. И, возможно, 90% людей, которые используют светодиоды в своих проектах, не знали этого. Я думаю, что у меня возникла идея перепрыгнуть через разрыв, потому что я не мог видеть провод. Разве это не круто? : | Недавно я хотел объяснить основы работы светодиода, поэтому я исследовал, прежде чем объяснить. Что-то еще, что многие люди не делают. :)

Раддевус

9

Если бы 2В было достаточно, чтобы преодолеть разрыв такого размера, у всех нас были бы большие проблемы.

Finbarr

5

«Разрыв», в котором прыгают электроны, является субатомным - между уровнями энергии в самих атомах. Это не реальное физическое пространство между электродами.

Питер Беннетт

22

Ответ 1:

Да, там на самом деле есть физический провод. Однако провод не замыкает анод и катод, он соединяется от анода с частью полупроводниковой матрицы.

Ответ 2:

Провод - это просто провод, он не способствует светоотдаче светодиода. (Кроме обеспечения необходимого электрического соединения)

Ответ 3:

Это не новый светодиодный дизайн.

Дальнейшие комментарии:

Все светоизлучающие функции выполняются на небольшой части, обозначенной «Полупроводниковая матрица» на рисунке. На самом деле, это единственная необходимая часть. Вы можете получить светодиод только с кристаллом, и он будет работать нормально. Хотя это, вероятно, будет довольно сложно и хрупко использовать.

Светодиоды представляют собой особый тип диодов, которые излучают значительное количество света при прямом смещении. Не существует «разрыва», через который прыгают электроны. ^{1 «} Соединение проводов» на схеме соединяет анодный провод на корпусе светодиода с анодным соединением на полупроводниковой матрице. Это называется «проводная связь», потому что «проводная связь» - это метод, используемый для соединения этих проводов. Целью всего остального на диаграмме является механическая устойчивость или фокусировка / расфокусировка света.

¹ Электроны переходят через запрещенную энергетическую зону, из-за чего они излучают фотоны, но это не физическая щель, это все в одном блоке полупроводникового материала. Ширина запрещенной зоны является частью модели энергетической зоны полупроводников.

Matt
источник

2

Подайте на светодиод достаточный ток, и провод может на самом деле светиться. :) (Если умирает короткое замыкание после перегрузки.) Но это также будет SED (дымовой диод) и, вероятно, FED (пламенный диод.)

Оскар Ског

1

@ OskarSkog Однажды я подключил SED непосредственно к источнику питания 9 В переменного тока (который, что еще хуже, был линейным трансформатором без малейшего регулирования).

Доктор J

1

Но не нарушает ли этот провод типичный отказ? Это кажется очень тонким в зависимости от картины.

JPhi1618

5

@ JPhi1618 Я точно не знаю, но я сомневаюсь, что обрыв провода - это обычная ошибка, если вы остаетесь в указанных рабочих условиях. Связующие провода имеют диаметр от 15 до нескольких сотен. Но они используются практически во всех интегральных схемах на рынке сегодня. Если бы сбой в проводе был распространенной проблемой, проблема была бы у всех микросхем.

Мэтт

1

@DaveM Полагаю, у них есть какой-то пакет или объектив. Голый полупроводник довольно хрупок. Особенно III-V, используемые в светодиодах

Мэтт

11

Чтобы показать хорошее представление о том, что происходит, вот поперечное сечение светодиода (взято из этой замечательной статьи об анализе отказов светодиода )

Здесь можно увидеть полупроводниковое устройство, расположенное в конусном колодце катода. Это хорошо, чтобы работать так же, как отражатель в обычном фонарике. Излучение света от устройства происходит от края микросхемы в месте соединения полупроводников p-типа и n-типа, и отражатель отклоняет свет, чтобы выйти из верхней части светодиодного устройства.

J ...
источник

Фантастическая дополнительная информация. Это представление / диаграмма действительно поучительна.

Раддевус

3

Вот пример пакета светодиодов другого стиля.
Активная часть светодиода представляет собой матрицу, одна сторона которой является проводом, а соединительный провод присоединяется к другому соединению.

DaveM
источник

2

Светодиоды создают свет (фотоны) путем электролюминесценции. Источники света, которые создают свет от проводника жара, называются лампами накаливания.

Светодиоды изготавливаются с диодным pn-переходом, где материал p-типа и n-типа разделен материалом с запрещенной зоной. Когда диод смещен в прямом направлении, донорные свободные электроны на стороне n-типа диффундируют в сторону p-типа, где они сталкиваются со многими дырками p-типа, с которыми они рекомбинируют. Эта рекомбинация может быть либо безызлучательной (диоды), либо излучательной (светодиоды).

Когда диод смещен в прямом направлении, донорные свободные электроны на стороне n-типа диффундируют в сторону p-типа, где они сталкиваются со многими дырками p-типа, с которыми они рекомбинируют. Эта рекомбинация может быть либо излучающей тепло, не излучающей (диоды), либо излучающей, генерирующей свет (светодиоды).

В случае излучательной рекомбинации испускается один фотон с энергией, равной энергии запрещенной зоны полупроводника.