Почему светодиод должен быть диодным?

24

Я знаю, что светодиод означает Светоизлучающий диод; но почему этот компонент должен быть диодом для излучения света?

Мой вопрос предполагает, что «светодиоды», которые мы видим повсюду (для освещения, экранов и т. Д.), На самом деле являются диодами - это предположение может быть неверным.

noamtm
источник
8
Были времена, когда источники света никогда не были светодиодами. На ваш вопрос: то, что называется светодиод, это светодиод. Если кто-то называет светодиод что-то, что не является светодиодом, они ошибаются.
Евгений Ш.
16
Он не должен быть светодиодом, чтобы излучать свет, однако он должен быть диодом, чтобы быть светодиодом.
Роберт Фэй
48
Существуют также светоизлучающие конденсаторы (обычно называемые EL-проводом) и светоизлучающие резисторы (обычно называемые лампами накаливания) и светоизлучающие вакуумные трубки (обычно называемые ЭЛТ), а также светоизлучающие газоразрядные трубки (обычно называемые флуоресцентными лампами) и ...
Очаг
7
я не хочу звучать грубо ... чем больше я читаю твой вопрос, тем меньше в нем смысла ... может быть, твой вопрос нужно переформулировать ... прямо сейчас твой вопрос похож на этот i know that birds lay eggs, but do they really have to lay eggs?... может быть, спросить о том, light emission from a PN junctionвместо того чтобы спрашивать, если "what we know as LED" has to be a diode... в нижней строке, было обнаружено, что PN-соединение излучает свет и обладает желаемыми свойствами при излучении света ... это открытие было развито до уровня, который мы видим сегодня ... должен быть диод (PN JNC)
Jsotola
10
@Felthry Есть даже светоизлучающее дерево без электричества ...
Хаген фон Айцен

Ответы:

56

Существующие ответы упускают суть вопроса.

Светодиод должен быть диодом, особенно потому, что способ, которым носители заряда рекомбинируют в диодном соединении с прямым смещением, высвобождает правильное количество энергии для создания фотонов в видимом диапазоне. Пропускание тока через кусок полупроводника без диодного перехода в нем будет просто производить тепло.

Для эффективности также важно, чтобы полупроводник был материалом с прямой запрещенной зоной , чтобы энергия не терялась на фононы (колебания кристалла - тепло), а не на фотоны.

Обычные кремниевые диоды тоже излучают свет, но поскольку ширина запрещенной зоны слишком мала, испускаемые фотоны находятся в инфракрасном диапазоне и невидимы для глаза. Кроме того, кремний является материалом с непрямой запрещенной зоной, что значительно снижает его эффективность при генерации фотонов.

Дэйв Твид
источник
Отличный техно ответ.
Sparky256
2
Кремниевые диоды являются значительно менее эффективными излучателями света, чем то, что мы обычно называем светодиодами, потому что кремний является материалом с запрещенной зоной. И есть также множество типов светодиодов, которые излучают инфракрасные лучи так же, как видимые светодиоды, но они не сделаны из кремния.
Фотон
1
Таким образом, вам нужно соединение для излучения света. Может ли устройство с двумя (или более) полупроводниковыми переходами излучать свет? Возможен ли светоизлучающий транзистор?
Jetpack
2
@Jetpack: Конечно, это концептуально возможно. Фактически, некоторая предварительная работа была проделана в этой области.
Дэйв Твид
+1. Фонон это новое слово для меня. Вы живете и учитесь.
Wossname
4

почему этот компонент должен быть диодом для излучения света?

При сохранении энергии излучение света подразумевает потребляемую мощность. Нормально подавать электроэнергию по двум проводам, поэтому самый простой источник света с электрическим питанием имеет две клеммы, то есть диод.

Двухполюсные полупроводники заменили двухполюсные трубки (вакуумные или газонаполненные), имеющие два электрода, которые назывались «диодными», и название застряло. Электролюминесцентные панели прошлых лет были также полупроводниками, которые испускали свет, но не производились на тех линиях высокотехнологичных сборочных линий, на которых изготавливаются электронные диоды. Таким образом, их не называли диодами.

Белые «светодиодные» устройства вокруг вас - это не просто полупроводниковые диоды, а структуры с диодами и люминофорами, которые выделяют полезное количество белого света, с синим излучающим диодом и красными / оранжевыми / желтыми / зелеными люминофорами, которые преобразуют синий свет. Линзы и другие функции для эффективного излучения света являются общими; Светодиоды не похожи на другие практические диоды, за исключением того, что они имеют два провода или соединительные клеммы.

Whit3rd
источник
1
Светоизлучающие электролюминесцентные твердотельные устройства ВСЕГДА назывались диодами, когда было замечено, что первые экспериментальные диоды излучали свет в 1907 году. Сегодня светодиоды все еще имеют все характеристики обычного диода.
неправильно
1
@misunderstood Да, это напряжение против токовых характеристик, которые делают его диодом, так было с тех пор, как они были стеклами с ртутью и еще чем-то в первые дни. Один pn переход отвечает за характеристики, которые делают его диодным.
Стиан Иттервик
1
Простейшим электрическим источником света является резистор, он же лампочка накаливания. Это не диод.
user71659
@ user71659 Поскольку лампа накаливания имеет две клеммы, она может получать питание; клеммы соединены (через нить накала) вместе, так что он имеет только один электрод (и к нему не будет прикреплено название «диод»).
Whit3rd
1
@ Whit3rd Но user71659 прав, хотя. Простейший излучатель света с электрическим питанием - это не диод, а резистор (лампа накаливания). having two electrodes, which were called 'diode', and the name has stuck
Тот факт,
4

Светодиод означает «светоизлучающий диод»; но почему этот компонент должен быть диодом для излучения света?

Потому что светодиоды представляют собой диод, который обладает такими же характеристиками, что и обычный полупроводниковый диод.


Мой вопрос предполагает, что «светодиоды», которые мы видим повсюду (для освещения, экранов и т. Д.), На самом деле являются диодами - это предположение может быть неверным.

Ваше предположение верно.


Диод - это электронный компонент, который имеет низкое сопротивление в одном направлении. Это устройство с двумя электродами (анод и катод), в котором поток электронов от катода к аноду имеет низкую проводимость, а поток первичных электронов - поток с высокой проводимостью от анода к катоду.

Наиболее распространенные диоды изготавливаются из кристаллизованных полупроводниковых материалов (например, силикона, арсенида германия и галлия, фосфида индия, сапфира и кварца), которые легированы примесями p и n-типа, которые отделены простейшим полупроводниковым строительным блоком, pn-переходом.

Существует много типов диодов с различными характеристиками. Именно свойства p- и n-примесей и их влияние на вольт-амперные характеристики pn-перехода отделяют один тип диода от другого.

Вышесказанное относится ко всем диодам, включая светодиоды.

В светодиодах присадки обладают электролюминесцентными свойствами. Когда электроны пересекают pn-переход, многие из электронов превращаются в субатомные частицы, называемые фотонами.

Светоизлучающие диоды называются диодами, потому что это действительно полупроводниковые диоды, которые также излучают фотоны в форме ультрафиолета, видимого света и инфракрасного излучения.

Неправильно понятый
источник
3

Диод - самое простое полупроводниковое устройство. И самое простое полупроводниковое устройство также может быть выполнено для излучения света. Вуаля! Светодиод! Можно было бы назвать его светоизлучающим полупроводниковым устройством (LES), но это звучало бы как настоящее имя ... ооо не круто.

[отредактировано] Из комментариев ниже, существуют полупроводниковые устройства без диодов. Тем не менее, они кажутся сенсорами и не излучают свет. Модуль Пельтье действительно передает тепло, но не создает его. Таким образом, возможно, что в будущем может быть создано светоизлучающее полупроводниковое устройство, которое не является диодом. Тем не менее, он, вероятно, будет иметь новое имя (не диод или светодиод).

Таким образом, пока на экране телевизора и везде, если он называется светодиодом, свет (видимая или невидимая часть спектра) фактически исходит от самого светодиода. Это самый дешевый эффективный источник света для производства. Конечно же, это могут быть «поддельные светодиоды» ... неоновые или мини-лампы накаливания, похожие на светодиодные. Я видел их в рождественских световых украшениях, и они немного дешевле, чем настоящие.

Indraneel
источник
1
LES опечатка? Если это так, то я не понимаю, как можно назвать то, что не является диодом.
Евгений Ш.
Это всегда диод. Диод - это полупроводник. Таким образом, светоизлучающий диод также является светоизлучающим полупроводником. И для всех практических целей светоизлучающий полупроводник также является светоизлучающим диодом (если вы не знаете о не диодном полупроводнике, который производит свет).
Indraneel
Итак, LES - это светоизлучающий полупроводник. Вот что я хотел уточнить.
Евгений Ш.
2
@EugeneSh. Чтобы уточнить, "LES" не является реальным (признанным) термином. Это просто то, что я придумал. Только для меня это аббревиатура от светоизлучающего полупроводника. Нет такой вещи, продаваемой на рынке с таким именем.
Indraneel
Диод - это полупроводниковое устройство, а не полупроводник.
Очаг