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Wie eine LED hergestellt wird: Leuchtdiodenstruktur

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Es gibt sehr viele verschiedene Arten von LEDs. Um jedoch zu erklären, wie sie hergestellt werden und wie sie aufgebaut sind, ist der beste Ausgangspunkt die Struktur und Herstellung einer einfachen Anzeigelampe.

Leuchtdioden sind eine spezielle Form von PN-Sperrschichtdioden, die zur Optimierung ihrer Elektrolumineszenz entwickelt wurden. Um optimale Ergebnisse zu erzielen, müssen die Struktur und die Herstellungsprozesse so angepasst werden, dass die Lichtleistung optimiert wird.

Die LED-Struktur und die LED-Herstellung weisen verschiedene Aspekte auf. Dazu gehört nicht nur die LED-Herstellung selbst, sondern auch die Verpackung der LED, sobald der Halbleiterchip selbst hergestellt wurde.

LED-Matrizenstruktur

Der Chip oder das eigentliche Halbleiterelement der Leuchtdiode ist der aktive Teil der Gesamtdiode. Es gibt zwei Grundkonfigurationen, die verwendet werden können.

  • Kantenemittierende LED-Struktur: Diese Form der LED-Struktur emittiert Licht in einer Ebene parallel zum Übergang des PN-Übergangs. In dieser Konfiguration kann das Licht auf einen engen Winkel beschränkt werden.
  • Oberflächenemittierende LED-Struktur: Diese Form der LED-Struktur emittiert Licht senkrecht zur Ebene des PN-Übergangs.

Die aktiven Filme der LED-Struktur werden normalerweise epitaktisch gezüchtet - häufig durch Flüssigphasen- oder Dampfphasenepitaxie. Die Substrate werden so ausgewählt, dass sie eine enge Gitterübereinstimmung mit den aktiven Schichten aufweisen.

Übliche Substrate sind GaAS, GaP, InP. Der PN-Übergang kann entweder durch Verunreinigungsdiffusion oder Ionenimplantation erzeugt werden oder er kann während der epitaktischen Wachstumsphase eingebaut werden.

Kommerziell gibt es LEDs in einer Vielzahl von Formen, angefangen von einzelnen LED-Anzeigen, bei denen nur eine LED pro Packung vorhanden ist, über eine Vielzahl von Displays bis hin zu riesigen Anordnungen von LEDs in LED-Bildschirmen.

Für einige begrenzte Anwendungen ist es möglich, eine Vielzahl von LED-PN-Diodenübergangstypen zu verwenden. Dies können Schottky-Kontakte und MIS-Übergänge (Metal-Intrinsic-Semiconductor) sein. Diese sind jedoch normalerweise weniger effizient und manchmal schwieriger zuverlässig zu formen.

Gesamtstruktur des LED-Gehäuses

Es gibt viele verschiedene Arten von LEDs, die verfügbar sind. Eines der am weitesten verbreiteten ist das einfache LED-Anzeigepaket. Dies gibt Aufschluss darüber, wie LEDs verpackt werden können.

Neben der sehr einfachen LED-Anzeige gibt es viele andere LED-Typen, einschließlich alphanumerischer Anzeigen und komplizierterer LED-Anzeigen.

Die Struktur des LED-Pakets für die Anzeigeanzeige kann in drei Hauptelemente unterteilt werden:

  • Halbleiterchip: Dies ist das Halbleiterelement der Leuchtdiode selbst.
  • Bleirahmen: Dieser Teil des LED-Gehäuses beherbergt den Chip und stellt die Verbindung her.
  • Verkapselung: Dies umgibt die Baugruppe und dient als Schutz. Es ist auch so konzipiert, dass das Licht in der erforderlichen Weise gestreut wird.

Die Matrize ist in einer Aussparung in einer Hälfte des Bleirahmens, die aufgrund ihrer Form als Amboss bezeichnet wird, verbunden. Dies erfolgt mit leitfähigem Epoxid. Die Aussparung im Amboss ist so geformt, dass die Lichtstrahlung nach vorne geworfen wird. Der obere Kontakt von der Matrize wird dann mit dem anderen Anschlussrahmen verbunden, der oft als Pfosten bezeichnet wird.


Schau das Video: Das Geschäft mit LED-Lampen (Juni 2022).


Bemerkungen:

  1. Einion

    sehr lustige idee



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