Что такое светодиод и как его делают
На смену всем знакомой лампы накаливания повсеместно приходят светодиодные изделия. Чем же они отличаются друг от друга?
Внутри прежней электрической лампочки находится нить накаливания, которую надо разогреть до 2500°, только после этого она будет светить. Почти вся электроэнергия (96%) затрачивается на разогрев нити из вольфрама. У светодиодной лампы на нагревание тратится лишь 4% энергии – он греется и светит.
Делаются светодиодные лампы в несколько этапов. Многим известно, что учёные все окружающие предметы подразделяют на несколько категорий: Первая – проводящие электрический ток материалы (металлы), вторая – диэлектрики, совсем не проводящие ток (дерево), третья – полупроводники, проводимость тока в них бывает только при особых условиях.
Светодиоду требуется полупроводник – плоский и круглый технический кристалл сапфира, который выращивают в лаборатории, формой он, как монета. Его кладут в кварцевую трубу реактора и при огромной температуре, 6 часов подряд обстреливают газами, в которых имеются атомы индия, алюминия и калия. Эти атомы покрывают искусственный сапфировый кристалл тончайшим слоем. В данном помещении должна быть особенная стерильность, так как единственная пылинка может разрушить сапфировую пластину.
Электричество могут переносить только свободные электроны, поэтому токопроводимость больше, когда много свободных электронов. Сапфировая пластина после действий в реакторе стала светиться, так как в ней высвободились электроны. Свет получается довольно яркий и энергии тратится в полсотни раз меньше.
После разрезания из одной пластины получается чипов (кристаллов) 1000-6000 шт.. Количество света в новой лампочке будет зависеть от величины кристалла. Сначала каждый чип тестируют и только после этого помещают в светодиод. Сквозь маленькие иглы подаётся ток и проверяется свечение. Когда на пластине 3000 чипов, светодиодное освещение проверяется 90 минут.
Пришло время поместить в защитный корпус кристаллы и образовать контакты. Действия эти производят автоматически, так как с такими крохотными деталями человек не справится.
Сапфировые кристаллы излучают только синий свет, а, чтобы лампочка светилась белым цветом, кристалл покрывают люминофором (желтая светящаяся краска). Синий сапфировый свет, проходя желтизну люминофора, перемешивается и глазу кажется, что свет белый.
В последнюю очередь делается колпачок (крышечка из пластмассы), который кроме защиты светодиода, фокусирует свет в нужную сторону.
