Czy między diodami (słupkiem i kowadłem) a drutem jest przerwa w diodzie LED (lub czy są różne rodzaje każdego z nich)?

15

Wcześniej uważałem, że istnieje przerwa między płytkami wewnątrz diody LED (między słupkiem a kowadłem).

Jednak ostatnio widziałem następujący rysunek na wikipedii ( https://en.wikipedia.org/wiki/Light-emitting_diode#/media/File:LED,_5mm, zielony (en) .svg ):

Zauważyłem, że pokazuje „wiązanie drutu”, które wydaje się wskazywać drut od słupka do kowadła.

Pytanie 1

Czy rzeczywiście jest tam fizyczny drut?

Zawsze myślałem, że elektrony przeskoczyły szczelinę i że nie było drutu, i to było po części powodem, dlaczego diody LED trwały tak długo.

Pytanie 2 - dla jasności

Jeśli jest tam drut, czy to część się świeci? Czy też elektrony wciąż przeskakują szczelinę? (Zakładam, że są prowadzone na drutach, ale po prostu próbuję wyjaśnić.)

Pytanie (pytania) 3

Jeśli jest drut, czy jest to (bardziej) niedawna zmiana konstrukcyjna diod LED? Czy w przeszłości diody LED miały ten drut? Czy jest to specjalny rodzaj diod LED z przewodem i są takie, które go nie mają?

led circuit-design components

— raddevus
źródło

10

Dlaczego miałby pokazywać drut, gdyby go nie było?

— Finbarr

2

Nic nowoczesnego w tym projekcie. Zawsze istniała przerwa między tymi dwoma odprowadzeniami - w przeciwnym razie zwarłyby się razem. Jak myślisz, gdzie znajduje się rzeczywisty materiał półprzewodnikowy?

— Finbarr

8

Dlatego ciągle czytam i uczę się. W pewnym momencie każdy musi się czegoś nauczyć. Nie jestem inżynierem elektronikiem - jestem programistą - więc nigdy nie badałem fizyki z bliska tego, jak działa dioda LED. I, realistycznie, prawdopodobnie 90% osób, które używają LED w swoich projektach, nie wiedziało o tym. Myślę, że wpadłem na pomysł przeskoczenia luki, ponieważ nie widziałem drutu. Czy to nie fajne? : | Niedawno chciałem wyjaśnić podstawy działania diod LED, dlatego zbadałem sprawę, zanim wyjaśniłem. Coś innego, czego wiele osób nie robi. :)

— raddevus,

9

Gdyby 2 V wystarczyło do przeskoczenia luki o takim rozmiarze, wszyscy mielibyśmy poważne kłopoty.

— Finbarr,

5

„Luka”, którą przeskakują elektrony, jest subatomowa - między poziomami energii w samych atomach. Nie jest to prawdziwa fizyczna przestrzeń między elektrodami.

— Peter Bennett,

22

Odpowiedź 1:

Tak, faktycznie jest tam fizyczny drut. Jednak drut nie zwiera anody i katody, łączy się z anody z częścią matrycy półprzewodnikowej.

Odpowiedź 2:

Drut jest tylko drutem, nie ma wpływu na moc świetlną diody LED. (Inne niż zapewnienie niezbędnego połączenia elektrycznego)

Odpowiedź 3:

To nie jest nowa konstrukcja LED.

Dalsze komentarze:

Wszystkie funkcje emitujące światło mają miejsce na małej części oznaczonej na rysunku „Die Semiconductor Die”. W rzeczywistości jest to jedyna niezbędna część. Możesz wyprodukować diodę LED za pomocą samej matrycy, i zadziałałoby dobrze. Chociaż prawdopodobnie byłby dość trudny w użyciu i delikatny.

Diody LED są specjalnym rodzajem diody, która emituje znaczną ilość światła pod wpływem odchylenia do przodu. Nie ma „szczeliny”, przez którą przeskakują elektrony. ¹ „Wire Bond” na schemacie łączy drut anodowy na pakiecie LED z połączeniem anodowym na matrycy półprzewodnikowej. Nazywa się to „wiązaniem drutów”, ponieważ „łączenie drutów” jest metodą stosowaną do łączenia tych drutów. Celem wszystkiego innego na schemacie jest stabilność mechaniczna lub lekkie ogniskowanie / rozogniskowanie.

¹ Elektrony przechodzą przez pasmo energetyczne, co powoduje, że emitują fotony, ale nie jest to przerwa fizyczna, wszystko znajduje się w jednym bloku materiału półprzewodnikowego. Przerwa pasmowa jest częścią modelu pasma energetycznego półprzewodników.

— Matt
źródło

2

Podaj LEDowi wystarczającą ilość prądu, a drut może faktycznie świecić. :) (Jeśli kostka zawiedzie krótko po przeciążeniu.) Ale byłaby to również SED (dioda emitująca dym) i prawdopodobnie FED (dioda emitująca płomień).

— Oskar Skog

1

@OskarSkog Kiedyś podłączyłem SED bezpośrednio do zasilacza 9VAC (który, co gorsza, był transformatorem liniowym bez najmniejszej regulacji).

— Doktor J

1

Ale czy ten drut przerywa powszechny tryb awarii? Na podstawie obrazu wydaje się bardzo cienki.

— JPhi1618,

5

@ JPhi1618 Nie wiem na pewno, ale wątpię, czy zerwanie drutu jest częstą awarią, jeśli pozostaniesz w określonych warunkach pracy. Druty wiążące mają średnicę od około 15 μm do kilkuset μm. Ale są one stosowane w zasadzie we wszystkich obecnie dostępnych układach scalonych. Gdyby awaria drutu łączącego była częstym problemem, problem dotyczyłby wszystkich układów scalonych.

— Matt

1

@DaveM Zakładam, że mają jakieś opakowanie lub soczewkę. Nagi półprzewodnik jest dość delikatny. Zwłaszcza III-V stosowane w diodach LED

— Matt

11

Aby pokazać dobry obraz tego, co się dzieje, oto dioda LED w przekroju (zaczerpnięta z tego miłego artykułu na temat analizy awarii LED )

Tutaj możesz zobaczyć urządzenie półprzewodnikowe umieszczone w studni stożkowej katody. Ta studnia działa tak jak reflektor w normalnej latarce. Emisja światła z urządzenia pochodzi z krawędzi układu scalonego na styku półprzewodników typu p i typu n, a odbłyśnik odchyla światło, aby opuścić górną część urządzenia LED.

— JOT...
źródło

Fantastyczne dodatkowe informacje. Ten widok / diagram jest naprawdę pouczający.

— raddevus,

3

Oto przykład pakietu LED w innym stylu.
Aktywną częścią diody LED jest matryca, której jedna strona jest wyprowadzeniem, a drut łączący jest przymocowany do drugiego połączenia.

— DaveM
źródło

2

Diody LED wytwarzają światło (fotony) za pomocą elektroluminescencji. Źródła światła, które wytwarzają światło z drutu żarowego, są nazywane żarowymi.

Diody LED są wytwarzane za pomocą złącza diody pn, w którym materiał typu p i typu n jest oddzielony materiałem pasmowym. Kiedy dioda jest skierowana do przodu, elektrony wolne od dawcy po stronie typu n rozpraszają się na stronę typu p, gdzie napotykają wiele otworów typu p, z którymi się rekombinują. Ta rekombinacja może być albo niepromieniująca (diody), albo promieniująca (diody LED).

Kiedy dioda jest skierowana do przodu, elektrony wolne od dawcy po stronie typu n rozpraszają się na stronę typu p, gdzie napotykają wiele otworów typu p, z którymi się rekombinują. Ta rekombinacja może być albo niepromieniotwórcza wytwarzająca ciepło (diody), albo promieniująca generująca światło (diody LED).

W przypadku rekombinacji radiacyjnej emitowany jest jeden foton o energii równej energii pasma wzbronionego półprzewodnika.