Come funzionano i LED

Già nel 2007, in una delle relazioni alla conferenza di Pechino della Commissione internazionale per l'illuminazione, era stata sottolineata l'importanza dell'economicità e del rispetto per l'ambiente sia già utilizzati che ancora in fase di sviluppo, prodotti di illuminazione più avanzati.

L'accento principale è stato fatto dai relatori su un uso più razionale ed efficiente della luce. E questa non era affatto una chiamata a ridurre in qualche modo l'illuminazione. Come uno dei passi più importanti verso questo obiettivo, viene evidenziato lo sviluppo e l'implementazione di fonti di luce energeticamente più efficienti ed ecologiche - LED.

Industria ad alta tecnologia

I LED sono prodotti elettrici a semiconduttore progettati per ricevere luce a causa della corrente elettrica che passa attraverso la giunzione pn. Ma non ogni giunzione pn emette luce.

Per ricevere luce da un semiconduttore, devono essere soddisfatte determinate condizioni: la zona di transizione proibita sul semiconduttore deve essere così ampia che l'energia dei quanti risultanti è vicina all'energia dei quanti di luce visibile e la probabilità di radiazione nel processo di ricombinazione delle coppie elettrone-buco dovrebbe essere elevata.

Per soddisfare queste condizioni, il cristallo fabbricato deve presentare un minimo di difetti che portano alla ricombinazione di elettroni con fori senza radiazione. Questo non è facile da ottenere, solo una giunzione p-n non sarà sufficiente, devi creare strutture a semiconduttore multistrato - eterostrutture, che, per inciso, hanno gettato le basi per un nuovo stadio nello sviluppo della tecnologia di produzione di diodi emettitori di luce.

La creazione di LED è irta di alcuni ostacoli, perché questo settore dell'illuminazione è in continua evoluzione e non vi sono ancora alcune norme stabilite in esso.

Il processo di produzione dei LED, così come i metodi per il loro funzionamento diretto, non sono ancora soggetti ad alcuni documenti generali, pertanto ogni grande produttore sviluppa i propri principi per la selezione dei prodotti appropriati.

Non ci sono accordi internazionali. E anche se alcuni risultati molto positivi sono già stati raggiunti negli ultimi anni, non ci sono ancora requisiti unificati per la tecnologia a led. E ora capirai tutto, poiché esamineremo ulteriormente la tecnologia di produzione dei LED passo dopo passo.

Formazione di cristalli

Crystal LED è cresciuto. Il processo chiave in questa intera catena è chiamato epitassia organometallica, in cui la crescita di cristallo epitassiale orientata è realizzata sul substrato.

Il semiconduttore viene coltivato mediante pirolisi termica (decomposizione) di composti organometallici che contengono gli elementi chimici necessari. Qui, la presenza di gas puri è obbligatoria, la cui presenza è garantita da installazioni moderne.

Lo strato cresciuto deve avere un certo spessore, che è controllato durante il processo epitassico. In questo caso, la struttura sulla superficie del substrato dovrebbe essere uniforme.

Le installazioni affidabili e di alta qualità per la crescita epitassiale sono molto costose e il processo di acquisizione di materiali di alta qualità per la produzione di LED di alta qualità dura da più di un anno.

Produzione di chip

Per ottenere un chip, un cristallo cresciuto su un substrato viene sottoposto ad incisione, quindi vengono creati i contatti e il campione risultante viene tagliato in pezzi. Questo si chiama "elaborazione del film planare". Un intero film viene tagliato in migliaia di piccoli chip.

Smistamento dei trucioli

L'ordinamento dei chip tritati si chiama binning. I fagioli sono gruppi. L'ordinamento è molto importante, ma spesso viene dimenticato, analizzando il processo di creazione dei LED.

La linea di fondo è che in ogni produzione è importante selezionare prodotti di alta qualità, nonché ordinare il prodotto in base a parametri, secondo determinati criteri, che è particolarmente importante per i LED. Nelle fasi dell'epitassia e dopo il taglio, è impossibile ottenere migliaia di cristalli (chip) che sono assolutamente identici nelle caratteristiche.

In un modo o nell'altro, le loro caratteristiche varieranno e appariranno in una gamma abbastanza ampia di parametri. Questo è il motivo per cui i chip devono essere ordinati in base alle caratteristiche in gruppi (bin), in modo che in ogni gruppo ci siano chip con un certo valore di alcuni parametri, adatti ai requisiti dell'intervallo di un particolare gruppo: per lunghezza d'onda, tensione, flusso luminoso, ecc. .

Come risultato del binning, i LED saranno divisi per applicazione e anche per nome. Alcuni andranno per alcuni obiettivi, altri per altri. La cerchia dei consumatori del prodotto si espanderà.

LED quasi finito

Un LED pronto è ottenuto nella fase finale della catena tecnologica. Qui viene creato il corpo della futura sorgente luminosa, le conclusioni vengono saldate, viene selezionato un fosforo adatto. Sistema ottico, forma e parametri dell'obiettivo selezionati.

Le lenti sono realizzate in vari materiali (resina epossidica, plastica, silicone). A seconda delle esigenze, viene scelto il materiale del sistema ottico. I requisiti sono molto ampi, perché è il sistema ottico che svolgerà un ruolo decisivo nel modo in cui verrà diretto il flusso luminoso, quale sarà l'angolo solido, ecc.

Caratteristiche dell'obiettivo

Le lenti devono essere il più trasparenti possibile, trasmettere la luce nell'intero campo visibile. In questo caso, l'obiettivo dovrebbe aderire bene al materiale del circuito stampato, essere termostabile per tutta la durata. Ciò significa che l'obiettivo non dovrebbe essere influenzato dalle radiazioni del cristallo e dagli effetti chimici del fosforo, se utilizzato.

Il processo di produzione dei LED nello stabilimento OPTOGAN:

LED

I LED non sono considerati invano le migliori fonti di luce. Sono caratterizzati da un basso consumo energetico, dall'assenza di componenti dannosi come il mercurio, una tensione di alimentazione sicura, elevata affidabilità, compattezza e altre qualità utili.

Sono i LED che ti permettono di costruire sistemi di illuminazione e apparecchi di illuminazione di varie forme e dimensioni, con alta qualità: proiettori, strisce LED, lampade, lampade, pannelli, ecc.

Una cosa è innegabile: la direzione del LED nel settore dell'illuminazione si sta sviluppando in modo dinamico in tutto il mondo. La tecnologia è al centro dell'attenzione di specialisti e scienziati altamente qualificati di molti paesi. Nel prossimo futuro, saranno sicuramente raggiunti indicatori ancora più impressionanti.

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