Som det mest miljøvenlige og effektive belysningsvalg på markedet lige nu, vokser LED-lys (lysemitterende diode) i popularitet. Elektroluminescens, den mekanisme, hvorved ethvert materiale udsender lys, når en elektrisk strøm løber gennem det, er, hvordan denne form for belysning genererer lys. De banebrydende materialer og teknologi, der bruges i produktionen af LED-lys, er det, der giver dem deres effektivitet og lang levetid. De materialer, der bruges til at skabe LED-lys, vil blive diskuteret i denne artikel, sammen med hvordan de tilføjer de mange fordele, som LED'er har i forhold til konventionelle belysningsløsninger.
Halvledere
Ideen om en halvleder og hvordan den relaterer til elektrisk strøm er grundlaget for LED-lys. En halvleder, et stof, der kan lede elektricitet under visse forhold, fungerer som fundamentet for en LED. Silicium er den mest udbredte halvledertype i LED-lys på grund af dens elektriske adfærd, som er forudsigelig og kontrolleret. Halvlederens elektroner og positive huller forenes for at skabe en stabil tilstand, når der tilføres en fremadgående spænding. Fotoner, det lys som LED'en udsender, frigives som følge af dette.
Materialer til doping
Doping er processen med at tilføje elementer til en ren siliciumbasis for at generere en halvleder, der udsender lys. Doping er teknikken til at ændre den elektriske opførsel af rent silicium ved at indføre urenheder. De to typer urenheder, der normalt introduceres til den rene siliciumbase, er P-type og N-type.
Der er et overskud af positiv ladning i P-type dopingmaterialer og et overskud af negativ ladning i N-type dopingmaterialer. Disse dopingstoffer hjælper med at omdanne halvlederen til LED'ens hovedkomponent, en diode. Teknikken til dopingudvinding er afgørende for produktionen af LED'er. For at LED'en skal være effektiv og langtidsholdbar, skal dopingmaterialeforholdet være præcist perfekt.
Nitrid af Gallium
Et andet stof, der ofte bruges i produktionen af LED-lys, er galliumnitrid. På grund af dets høje smeltepunkt kan dette materiale bruges i høje temperaturer. LED'er kan producere stærkere lys mere effektivt end konventionelle lyskilder på grund af denne egenskab ved galliumnitrid.
På grund af dets fordelagtige egenskaber bruges galliumnitrid ofte som en siliciumerstatning i produktionen af LED'er. På grund af det unikke ved de fotoner, der frigives, er LED'er i stand til at generere en række farvede lys. Farven på det genererede lys bestemmes af bølgelængden af disse fotoner, som normalt er mellem 400 og 800 nm. Dette er blandt de faktorer, der bidrager til de forskellige farver, der er tilgængelige i LED-lys.
Fosforen
For at give den passende nuance af lys, der udsendes, er fosfor en væsentlig del af LED-fremstillingsprocessen. Fosfor er en slags stof, der producerer en tydelig bølgelængde af synligt lys, mens de absorberer en vis bølgelængde af lys, ofte blåt eller ultraviolet. LED'er er i stand til at producere en bred vifte af farver ved at kombinere flere slags fosfor med halvledermaterialet.
Fosforkonvertering er den teknik, hvormed LED's fosfor tilsættes for at hjælpe med at producere hvidt lys. I denne procedure behandles en blå LED med en gul fosfor. Det blå lys fra LED'en absorberes og genudsendes som gult lys efter at have passeret gennem fosforet. De fleste LED-lys kan udsende hvidt lys, fordi blåt og gult lys kombineres for at skabe hvidt lys. På grund af dette er LED-belysning et fleksibelt valg, der kan bruges til mange indstillinger for at producere forskellige effekter.
Materialer til underlag
En anden afgørende del af LED-lys er underlagsmaterialet. Grundlaget for fremstilling af halvlederelementer som galliumnitrid er kendt som substratlaget. Siliciumcarbid eller aluminiumoxid, som har god varmeledningsevne og kan modstå høje temperaturer, bruges ofte som substratmateriale.
Substratmaterialet er essentielt for LED'ernes evne til at regulere deres temperatur. Ved at fjerne varme fra LED'ens halvlederkomponenter hjælper det med afkølingsprocessen. Dette har en væsentlig indflydelse på, hvor længe LED-lyset holder. LED-lysets levetid kan forlænges ved at arbejde ved en ideel temperatur, hvilket kræver et nøje kontrolleret termisk miljø.
Sammenfattende
Sammenlignet med konventionelle gløde- og fluorescerende lys holder LED-lys længere, skaber stærkere lys og bruger mindre strøm. Materialerne, der anvendes i produktionen af LED-teknologi, er ansvarlige for den bemærkelsesværdige ydeevne af LED-lys. Galliumnitrid, fosfor, halvledermaterialer, dopingmaterialer og substratmaterialer er alle vigtige for at producere et effektivt og holdbart lys. LED-belysning tager hurtigt føringen på dagens marked på grund af den stigende efterspørgsel efter miljøvenlige og energieffektive belysningsvalg. De mange fordele ved LED-lys skyldes de materialer, der anvendes, hvilket gør dem til en god mulighed for en række forskellige belysningsapplikationer.
https://www.benweilighting.com/professional-lighting/dc-led-lighting/led-t8-tube-light-flicker-free-20w.html
