Воскресенье, 30.04.2017, 04:06
Регистрация RSS
Приветствую Вас, Гость
Статистика



Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Мини-чат
Ресурсы

Канал YOUTUBE autoscienceAiD

Профиль Google+ Autoscience

Группа Вконтакте Autoscience

Главная » 2013 » Май » 13 » Как выращивают светодиоды
14:04
Как выращивают светодиоды
Светодиод это источник света совершенно другой природы. В нём нет процесса горения. Если в лампе Ильича накаливается вольфрамовая нить, и за счёт разогрева нити идёт свет, то в светодиоде нет процесса разогрева, здесь идёт прямое преобразование электрического тока в свет.



Такие лаборатории в России можно пересчитать по пальцам. Здесь выращивают специальные кристаллы - основа будущих светодиодных светильников.



Эта круглая пластинка называется подложка. Сделанна она из искусственного сапфира. Несколько таких подложек помещают в специальную камеру, где и происходит процесс роста. На научном языке он называется эпитаксией.





Задача получить кристалл способный проводить ток. У сапфира такой способности нет. За то есть идеальная кристаллическая решётка, которую можно нарастить тока проводящими химическими элементами. Например на основе металлов: индия, галлия, алюминия.



Вот как это происходит. Камеру, где находятся сапфировые подложки, заполняют газом. В этом газе содержаться три метилы, те самые химические элементы на основе металлов.



Далее камеру нагревают и триметилы оседают на кристаллическую решётку сапфира формируя новые слои. Процесс продолжается 6 часов.



За это время удаётся нарастить около семидесяти новых слоёв.



Вырастить кристалл это, как сварить борщ. У каждой хорошей хозяйки свой рецепт и свой маленький секрет. Так и здесь, ингредиенты известны всем, но вот пропорции каждый держит в тайне. В любом случае идеального рецепта, это когда все 100% электрического тока будут превращаться в свет, пока никто не придумал. Идея в том, чтобы было лучше: лучше светимость, больше мощности. По этому под определённые задачи рецепты выведены, а вот чтобы светодиоды были универсальны - нет.



И так кристалл выращен. По сравнению с тем что было, его толщина увеличилась всего на 5 мкм. Невооружённым глазом таких изменений не заметить, но между тем это уже полноценный светодиод. Пусти через него ток и он будет светить. Из одного такого круга можно получить до 4000 светодиодных лампочек.



Вот наглядное доказательство: подсоединяют к пластинке плюс и минус (катод и анод), и получаем яркое свечение голубого цвета. Что же происходит? Почему электрический ток преобразовывается в свет?



Во время роста кристалла, в его атомах образовалось большое колличество свободных положительно и отрицательно заряженных частиц, так называемых электронов и дырок. Подключая светодиод к сети мы заставляем эти частицы сталкиваться друг с другом. При этом выделяется большое колличество энергии в виде света.



Дальше дело техники. Для начала разделяют кристаллическую решётку на отдельные кристаллы, так как светить способен каждый из них. Для этого подложку разрезают алмазными лезвиями.



Размер каждого кристалла не превышает 1 кв.мм.



В ручную, с такими маленькими элементами, работать не просто, тогда в дело вступают современные станки. Они по одному захватывают каждый кристалл, устанавливают его в корпус и приваривают контакты.





Те самые плюс и минус это две тонкие нити разглядеть которые можно разве что под микроскопом. Эти нити золотые, так как золото лучше других металлов подходит для этих целей.





В принципе светильник готов, вот только светит он пока голубым. Чтобы добиться белого свечения, каждый кристалл покрывают специальным раствором под названием люминофор. Этот раствор закупают в японии. Далее его смешивают механически с эпоксидной смолой определённого состава, и получается вязкая, тягучая смесь жёлтого цвета.



Элементарная физика, жёлтый солнечный свет проходит через голубую атмосферу вот и получается белое свечение (дневной свет). В светодиоде всё наоборот, голубое свечение проходит через жёлтый люминофор и на выходе получается тот же белый свет. При этом светит он в разы ярче аналогичных лампочек накаливания.



Светодиод, который потребляет 1 ватт выдаёт порядка 100 люмен света. Для сравнения: световой поток у 60 ваттной лампочки порядка 350 люмен.
Получается, чтобы заменить одну такую лампочку нужно всего 3-4 светодиода и соответственно в место 60 ватт нам понадобится всего 3, кроме того светодиод нельзя разбить, да и прослужит в сотни раз дольше чем лампа накаливания.



Да будет свет!!! И как видите глазам, в буквальном смысле, больно смотреть на это великолепие. Каждый светодиод, прежде чем поступить в продажу, проходит испытание на прогонных стендах. Если светодиоды не перегорят в течении 8 часов то гарантированно проработают 50000 часов (15 лет).


http://istochnik-m.ucoz.ru/
Просмотров: 2481 | Добавил: Миронов_Михаил | Теги: электричество, выращивание, свет, технология, светодиод | Рейтинг: 5.0/2
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]