1. Inngangur
Í ölduróti nútíma vísinda- og tækniþróunar eru ljósdíóða, sem mikilvægur sjónrænt tæki, mikið notaður á ýmsum vísinda- og tæknisviðum vegna einstakra ljósaumbreytingareiginleika þeirra. Ljósdíóður gegna ómissandi hlutverki í ljósumbreytingu, ljósstýringu, ljósgreiningu og öðrum sviðum með mikilli næmni, hröðum viðbrögðum og breitt bylgjulengdarsvið.
2. Grunnreglur
Vinnulag ljósdíóða er byggt á ljósaáhrifum. Þegar ljós er geislað á PN-mótum ljósdíóðunnar, hafa ljóseindin samskipti við rafeindirnar í efninu, sem veldur því að rafeindirnar hoppa frá gildisbandinu til leiðnibandsins og mynda rafeindaholapör. Þessi rafeindaholapör mynda straum undir virkni rafsviðsins og átta sig þannig á umbreytingu ljósorku í raforku. Þessi umbreytingarvirkni ljósdíóðunnar er nátengd bylgjulengd, styrkleika og efniseiginleika innfallsljóssins.
Grunnbygging ljósdíóðunnar felur í sér PN mótum, ytri leiðara og skel. Meðal þeirra er PN-mótin kjarnahluti ljósdíóðunnar, sem er ábyrgur fyrir því að gera ljósrafmagnsbreytingu. Ytri leiðsla er notuð til að tengja ytri hringrásina til að flytja út myndaðan straum. Skelin er notuð til að vernda innri uppbyggingu ljósdíóðunnar fyrir áhrifum ytra umhverfis. Efni ljósdíóða eru venjulega hálfleiðara efni eins og sílikon, vanadín og gallíumarseníð. Þessi efni hafa mismunandi hljómsveitarbyggingu og sjónræna eiginleika og henta fyrir ljósgleypni í mismunandi böndum. Samkvæmt mismunandi efnum er hægt að skipta ljósdíóðum í sílikon ljósdíóða, germaníum ljósdíóða, indíum gallíum arseníð fosfíð ljósdíóða osfrv. Frammistöðubreytur ljósdíóða af mismunandi efnum eins og viðbragðsbylgjulengdarsvið og ljósnæmi eru mismunandi.
4. Frammistöðubreytur
Frammistöðubreytur ljósdíóða eru aðallega ljósstraumur, dimmstraumur, viðbragðshraði, tíðniviðbrögð, næmi og jafngildi hávaða. Ljósstraumur vísar til straumsins sem myndast við lýsingarskilyrði; dökkur straumur er straumurinn sem myndast við engin lýsingarskilyrði; svörunarhraði og tíðniviðbrögð lýsa viðbragðsgetu ljósdíóða við ljósmerkjum; næmi einkennir greiningargetu ljósdíóða fyrir veik ljósmerki; hávaðajafngildi afl mælir hávaðaframmistöðu ljósdíóða.
5. Umsóknarreitir
Notkunarsvið ljósdíóða er mjög breitt, þar á meðal sólarsellur, ljósnemar, ljósstýring og ljósgreining. Í sólarsellum eru ljósdíóðir ábyrgir fyrir því að breyta ljósorku í raforku; í ljósnemum eru ljósdíóður notaðar til að greina breytingar á ljósmerkjum; í ljósstýringarkerfum geta ljósdíóðir gert sér grein fyrir aðgerðum eins og ljósstýrðum rofum og ljósstýrðum viðnámum; á sviði ljósrafmagnsgreiningar er hægt að nota ljósdíóða fyrir forrit eins og leysisvið og vélsjón.
Optísk samskipti: Í sjónsamskiptakerfum eru ljósdíóða notuð til að breyta ljósmerkjum í rafmerki til að greina og magna ljósmerki.
Optoelectronics: Notað á sviðum eins og litrófsgreiningu, leysisviðmiðun og sjónmyndagerð, svo sem ljósmargfaldarrör og ljósdíóða fylki.
Ljósgreining: Á sviðum eins og gasskynjun og ljósnemum er ljós greint og mælt með ljósdíóðum til að bera kennsl á og mæla markefni.
Lýsing: Ljósdíóða er einnig hægt að nota í ljósabúnaði eins og sólarplötur til að breyta ljósorku í raforku.
6. Val og hringrás hönnun
Þegar ljósdíóða er valið er nauðsynlegt að huga að breytum eins og efni, viðbragðsbylgjulengdarsviði, næmi og dökkum straumi ljósdíóðunnar. Á sama tíma þarf venjulega að nota ljósdíóða með tengdum mögnurum (eins og transimpedance magnara TIA) til að breyta straumi í gagnleg merki.
Í hringrásarhönnun vinna ljósdíóða venjulega við öfug hlutdrægni til að bæta viðbragðshraða þeirra og næmi. Hægt er að fínstilla frammistöðu ljósdíóða enn frekar með því að hanna hringrásarfæribreytur á sanngjarnan hátt eins og öfuga hlutspennu og álagsviðnám.
7. Stýring á hávaða og truflunum Merkjahljóð ljósdíóða er mikilvægur þáttur sem hefur áhrif á nákvæmni og áreiðanleika merkja þeirra. Hávaðinn kemur aðallega frá handahófskenndri dreifingu rafeindaholapöra og rafeinda í ljósrafskiptaferlinu. Til að draga úr hávaða og truflunum er hægt að gera eftirfarandi ráðstafanir:
Bættu næmni ljósdíóða: Með því að fínstilla uppbyggingu og efni ljósdíóða, bæta ljósrafmagnsbreytingar skilvirkni þeirra og draga þannig úr hávaða.
Að draga úr fjarlægð merkjasendingar: Að draga úr fjarlægð merkjasendingar getur dregið úr áhrifum hávaða.
Val á viðeigandi síu: Með því að nota síur eins og lágpassasíur geturðu dregið úr hávaða og bætt merkjagæði.
Bæta merkjaupplausn: Með því að auka færibreytur eins og sýnatökutíðni merkja, bitafjölda og upplausn getur það dregið úr áhrifum hávaða á merkið.
8. Kostir og gallar Greining
Kostir ljósdíóða eru aðallega mikil næmni, hröð svörun og mikið úrval af svörunarbylgjulengdum. Hins vegar hafa ljósdíóða einnig nokkra ókosti, svo sem þröngt línulegt svið, mikil hitaáhrif og mikil dökkstraumsáhrif. Þessir ókostir takmarka notkun ljósdíóða á ákveðnum sérstökum sviðum að vissu marki.
9. Tækniþróun
Með stöðugum framförum vísinda og tækni er tækni ljósdíóða einnig að þróast. Rannsóknir og þróun nýrra ljósdíóðaefna og endurbætur á framleiðsluferlum hafa bætt árangur ljósdíóða verulega. Til dæmis hafa kísilljósdíóða verið mikið notaðar á sviði samskipta og fjarkönnunar vegna kosta þeirra eins og háhraða svörunar, lágs dökkstraums og hátt merki-til-suðs hlutfalls. Að auki, með stöðugri þróun ör-nano tækni, hafa smækkuð og samþætt ljósdíóða smám saman orðið heitt rannsóknarefni.
10. Niðurstaða
Í stuttu máli gegna ljósdíóða, sem mikilvægt sjónrænt tæki, mikilvægu hlutverki í þróun nútímavísinda og tækni. Mikið næmi þess, hröð svörun og breitt viðbragðsbylgjulengdarsvið gera það að verkum að ljósdíóður hafa víðtæka notkunarmöguleika á sviði ljósumbreytingar, ljósstýringar, ljósgreiningar osfrv. Með stöðugum framförum vísinda og tækni og rannsókna og þróunar nýrra efna, afköst ljósdíóða verða enn betri og notkun þeirra á framtíðarvísinda- og tæknisviðum verður umfangsmeiri.
Heimilisfangið okkar
B-1507 Ruiding Mansion, No.200 Zhenhua Rd, Xihu District
Símanúmer
0086 181 5840 0345
Tölvupóstur
info@brandnew-china.com
