Презентація на тему:
світлодіоди

Проект з фізики на тему: “ Майбутнє за світлодіодами” Олешківська спеціалізована школа |-|||ст. №2 з поглибленим вивченням іноземних мов Виконала Учениця 9-А класу Краніна Дарина М.Олешки 2018

Мета: Дізнатися , що таке світлодіоди; Вивчити його історію; Принцип дії світлодіода; Розібрати застосування.

Світлодіо д  — напівпровідниковий пристрій, що випромінює некогерентне світло, при пропусканні через нього електричного струму . Випромінюване світло традиційних світлодіодів лежить у вузькій ділянці спектру, а його колір залежить від хімічного складу використаного у світлодіоді напівпровідника. Сучасні світлодіоди можуть випромінювати світло від інфрачервоної ділянки спектру до близької до ультрафіолету . Існують методи розширення смуги випромінювання і створення білих світлодіодів. На відміну від ламп розжарювання, які випромінюють світловий потік широкого спектру, рівномірно у всіх напрямках, звичайні світлодіоди випромінюють світло певної довжини хвилі і в певному напрямі. Світлодіоди були удосконалені до лазерних діодів — які працюють на тому ж принципі, але можуть напрямлено випромінювати когерентне світло

Історія Вперше інфрачервона емісія з напівпровідникових елементів, була зареєстрована Рубіном Браунштейном, працівником компанії Radio Corporation of America в 1955, який використовував арсенід галію (GaAs) та інші напівпровідникові сплави . Але перший світлодіод, тобто прилад, що дає випромінювання на напівпровідниковому переході, при пропусканні через нього електричного струму, як і патент на нього, був отриманий працівниками компанії Texas Instruments — Бобом Б'ярдом і Гарі Пітманом, в 1961 році. Згодом, світлодіоди що працюють на GaAs та GaP (фосфід галію), почали виготовлятися комерційно — для використання як індикаторів. Перший світлодіод, який працює у видимому діапазоні, був розроблений групою Ніка Голоняка, в компанії General Electric, в 1962 р.

Принцип дії При протіканні через діод прямого струму відбувається інжекція електронів. Процес самовільної рекомбінації інжектованих електронів, що відбувається, як в базовій області, так і в самому p-n переході, супроводжується їхнім переходом з високого енергетичного рівня на нижчий. Електрон після рекомбінації знаходиться у дуже нестабільному стані, оскільки він має зайву енергію .В такому стані електрон довго перебувати не може. Він перейде на стаціонарну орбіту з нижчим енергетичним рівнем і випромінить квант світла.  Щоб кванти енергії (фотони), які вивільнились при рекомбінації відповідали квантам видимого світла, збільшують кількість p-n переходів.

Застосування Ефективність світлодіодів найбільше проявляється там, де потрібно виробляти потужні кольорові світлові потоки (світлові сигнали). Світло від лампи розжарювання доводиться пропускати через спеціальні оптичні фільтри, що виділяють певну частину спектру (червону, синю, зелену). 90 % енергії світлового потоку, від лампи розжарення, втрачається, при проходженні світла крізь світлофільтр. Усі ж 100 % випромінювання світлодіода, є забарвленим світлом і в застосуванні світлофільтра, немає потреби. Більше того, близько 80-90 % споживаної потужності лампи розжарення, витрачається на її нагрів, — для досягнення потрібної колірної температури (шкала Кельвіна), на яку вони спроектовані.

Світлодіодні лампи, є енергоощадними та споживають від 3 % до 60 % потужності, необхідної для звичайних ламп розжарення, аналогічної яскравості та станом на 2017 рік, мають високий індекс передавання кольору. Удароміцна конструкція твердотілих випромінювачів (світлодіодів), дозволяє використовувати світлодіодні лампи за підвищених вібрацій. Світлодіоди не бояться частих вмикань і вимикань. Термін служби світлодіодної лампи— понад 100 000 годин (11 років). Використовуючи світлодіоди можна одержати світло з високою насиченістю кольору. Світлодіоди застосовують в індикаційній техніці (світлові індикатори, та інше), при побудові світлодіодних джерел світла (інформаційні табло, світлофори, ліхтарики, гірлянди тощо).

Висновок Вже найближчим часом світлодіоди в освітленні здатні зробити решту всіх джерел світла лише надбанням історії,оскільки, по-перше , свтлодіоди споживають на багато менше електричної енергії , по-друге,практично не нагріваються ,що робить їх абсолютно безпечним у використанні. Окрім цього всього ,вони дуже мініатюрні.

Дякую за увагу !