Led

Seminar
Light Emitting Diodes (LEDs)



Thực hiện: nhóm 2
GVHD: Nguyễn Lê Thi
Nội Dung
Khái niệm về LED
Cấu tạo
Nguyên lý làm việc
Đặc tính Vôn-Ampe
Màu sắc của LED
Ưu điểm & ứng dụng của LED
LED là viết tắt của Light Emiting Diode có nghĩa là diot phát quang(diot có khả năng phát ra ánh sáng hay các tia hồng ngoại tử ngoại.)
LED Là gì ?
Diot phát quang gồm có một lớp tiếp xúc p-n và hai chân cực anốt(A) và catốt(K). Anốt nối với bán dẫn loại p,còn catốt được nối với bán dẫn loại N.
Cấu tạo
Vật liêu chế tạo diot phát quang điều là các liên kết của các nguyên tố thuộc nhóm 3 và nhóm 5 của Bhtth như GaAs hoạc liên kết 3 nguyên tố như GaAsP ….đây là các vật liêu tái hợp trực tiếp có nghĩa là sự tái hợp xãy ra giữa các điện tử ở sát đáy dãi dẫn và các lỗ trống ở sát đỉnh dãi hoá trị.
Vật liệu
Khi LED phân cực thuận, các hạt dẫn đa số khuếch tán ồ ạt qua tiếp xúc P-N, chúng gặp nhau sẽ tái hợp và các photon đƣợc phát sinh. Tốc độ tái hợp trong quá trình bức xạ tự phát này tỉ lệ với nồng độ điện tử trong phần bán dẫn P và nồng độ lỗ trống trong phần bán dẫn N.

Nguyên lý làm việc
Đây là các hạt dẫn thiểu số trong chất bán dẫn. Như vậy, để tăng số photon bức xạ ra cần phải gia tăng nồng độ hạt dẫn thiểu số trong các phần bán dẫn. Cường độ dòng điện của điôt tỉ lệ với nồng độ hạt dẫn đƣợc "chích" vào các phần bán dẫn, do đó cƣờng độ phát quang của LED tỉ lệ với cƣờng độ dòng điện qua điôt.

Như vậy LED có khả năng biến đổi tín hiệu điện thành tín hiệu quang, nên nó được coi là dụng cụ phát quang.

Điện áp phân cực cho LED gần bằng độ rộng vùng cấm của vật liệu, do đó, các LED bức xạ ở các bước sóng khác nhau sẽ được chế tạo từ các vật liệu bán dẫn có độ rộng vùng cấm khác nhau và điện áp phân cực cho chúng cũng khác nhau.
Tuy nhiên LED có điện áp phân cực thuận tương đối cao (khoảng từ 1,6 v đến 3 v) và có điện áp ngược cho phép tương đối thấp (khoảng từ 3 v đến 5 v).
Khi LED hoạt động bình thường thì cường độ dòng điện từ 10mA đến 50mA 
Đặc tuyến Vôn - Ampe của điôt phát quang biểu diễn mối quan hệ giữa dòng điện quang với điện áp đặt lên LED.
Đặc tuyến Vôn - Ampe của LED
Ta biết ánh sáng LED nhìn thấy được nằm trong dải phổ 390 - 770nm. Tương ứng với giá trị mức năng lượng 3.18eV-1.61eV.
Màu sắc của LED
Tùy theo mức năng lượng giải phóng cao hay thấp mà bước sóng ánh sáng phát ra khác nhau (tức màu sắc của LED sẽ khác nhau).
Mức năng lượng (màu sắc của LED) hoàn toàn phụ thuộc vào cấu trúc năng lượng của các nguyên tử chất bán dẫn.
Tuổi thọ cao 10.000h




Hiệu suất cao: vì LED hầu như không toả nhiệt.
Thân thiện môi trường .
Chất lượng ánh sáng thân thiện với con người . 
Tối thiểu hoá tia cực tím và bức xạ hồng ngoại, không nhấp nháy,không gây nhức mỏi mắt
Ưu điểm và ứng dụng
Độ bền cơ học cao.
Có nhiều kích thước, hình dáng , màu sắc.

Tuy nhiên LED củng có một số nhược điểm như giá thành lắp đặt ban đầu cao
Đèn LED được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như trang trí, đọc sách báo, chiếu sáng, quảng cáo... Đặc biệt là quảng cáo ngoài trời, những nơi khó thay lắp, do có tuổi thọ cao hơn nhiều lần so với bóng đèn Neon đồng thời có nhiều màu sắc phong phú như: đỏ, xanh lá, xanh da trời, màu hổ phách...
Theo đánh giá của các nhà sản xuất, đèn LED có tiềm năng rất lớn và họ cũng xem đó là giải pháp chiếu sáng mới trong thế kỷ 21.
Ứng dụng của LED