LED - elektroluminiscenčná dióda

Prezentace na téma: "LED - elektroluminiscenčná dióda"— Transkript prezentace:

1 LED - elektroluminiscenčná dióda
Katarína Šimková V.OA

2 Obsah Polovodiče PN prechod, dióda LED
Materiály a farby, ktoré emitujú Výhody LED Využitie LED Zdroje

3 Polovodiče Vyššia teplota – nižší odpor 3 druhy: Vlastný
Nevlastný typu P Nevlastný typu N Polovodiče sú látky, ktorých merný elektrický odpor sa zníži zvýšením teploty, pretože sa zvýši ich hustota voľných elektrónov. Poznáme tri druhy polovodičov: Vlastný polovodič je napríklad chemicky čistý kremík, ktorý pri nízkych teplotách nemá žiadne voľné elektróny, teda sa správa ako izolant, ale zvýšením teploty sa niektoré väzby narušia a uvoľní sa niekoľko valenčných elektrónov, ktoré sú schopné viesť elektrický prúd. Nevlastný polovodič typu P vznikne ak v kryštalickej mriežke nahradíme atóm so 4 elektrónmi vo valenčnej vrstve (Si, Ge) atómom s tromi valenčnými elektrónmi (Ga, In), čím vznikne tzv. diera, keďže chýba jeden elektrón a nevytvorí sa väzba. Nevlastný polovodič typu N vznikne, ak atóm so 4 valenčnými elektrónmi nahradíme atómom s 5 elektrónmi vo valenčnej vrstve (P, As, N), ktorého 4 elektróny vytvoria väzbu, ale 1 elektrón ostane voľný.

4 PN prechod, dióda Spojenie 2 polovodičov s rôznymi typmi vodivosti
PN prechod - veľký elektrický odpor Zapojenie diódy V priepustnom smere V závernom smere Polovodičová dióda vznikne spojením nevlastného polovodiča typu P a nevlastného polovodiča typu N, pričom v okolí spojnice týchto dvoch polovodičov sa vytvorí PN prechod. V oblasti PN prechodu sa nenachádzajú takmer žiadne voľné el. nabité častice, a preto má veľký elektrický odpor. Diódu môžeme zapojiť buď v priepustnom smere, kedy napätie zdroja pomôže voľným elektrónom prekonať PN prechod, alebo v závernom smere, kedy zdroj priťahuje voľné elektróny smerom od PN prechodu, čím sa oblasť PN prechodu ešte zväčší. (video)

5 LED Dióda Priepustný smer - vyžarovanie svetla
Rekombinácia elektrónu s dierou Uvoľnenie energie - fotón LED je skratka pre anglický výraz light emitting diode, v preklade svetlo vyžarujúca dióda. Je to teda elektronická súčiastka pozostávajúca z polovodiča typu N a polovodiča typu P, ktorá vyžaruje svetlo keď je zapojená v priepustnom smere. Toto svetlo vzniká pri rekombinácii elektrónu s dierou (keď voľný elektrón elektrón „vyplní“ dieru) čím sa uvoľní energia vo forme fotónu (častica svetla). Vlnová dĺžka fotónu, ktorú naše oči vnímajú buď ako farbu, alebo ju pri infračervenom a ultrafialovom žiarení nevnímajú, závisí od použitého materiálu.

6 Materiály a farby, ktoré emitujú
Tu je tabuľka niektorých materiálov používaných v LED diódach a akú farbu dané materiály emitujú. (+ ukážka LED na hodine)

7 Výhody LED LED technológie majú obrovskú perspektívu do budúcnosti vzhľadom na množstvo výhod, ktoré majú v porovnaní s inými dnešnými svetelnými zdrojmi. Majú oveľa dlhšiu životnosť, nezvyknú sa zahrievať pri prechode elektrického prúdu, vyprodukujú viac svetla na Watt, takže sú aj oveľa ekologickejšie. Neobsahujú nebezpečné látky ako ortuť, nevydávajú ultrafialové žiarenie, neblikajú, ich štart po zasvietení je nepatrný, navyše sú veľmi odolné na mechanické vplyvy okolia a obsahujú látky, ktoré sa po vyradení LED-ky z prevádzky dajú veľmi účinne zrecyklovať.

8 Využitie LED Dekoratívne osvetlenie Komerčné osvetlenie Obrazovky
Technológia LED má obrovské množstvo možností pre využitie, pre už vymenované výhody je tiež prezývaná ako osvetlenie budúcnosti. Dnes ju môžeme nájsť použitú ako dekoratívne osvetlenie, keďže má malé rozmery a je možnosť vybrať si zo širokého spektra farieb. Využívame ju aj ako komerčné osvetlenie v domácnostiach, kanceláriách, obchodoch a na mnohých iných miestach pre jej vysokú svietivosť, malú spotrebu a bezpečnosť. LED majú využitie aj v elektronike, najmä pri obrazovkách, kde sa čoraz viac začína využívať technológia OLED, diódy v ktorých namiesto anorganických látok sú organické. Táto technológia je do budúcnosti tiež veľmi perspektívna, keďže obrazovky vyrobené z organických diód sú ohybné.

9 Zdroje

10 Ďakujem za pozornosť