Prinsip kerja lampu LED

LED (light emitting diode) adalah perangkat semikonduktor solid-state yang dapat mengubah energi listrik menjadi cahaya tampak. Itu dapat langsung mengubah listrik menjadi cahaya. Inti dari LED adalah wafer semikonduktor. Salah satu ujung wafer melekat pada braket, salah satu ujungnya adalah elektroda negatif, dan ujung lainnya terhubung ke elektroda positif dari catu daya, sehingga seluruh wafer dienkapsulasi oleh resin epoksi.

Chip semikonduktor terdiri dari dua bagian. Satu bagian adalah semikonduktor tipe-p, di mana lubang mendominasi, dan ujung lainnya adalah semikonduktor tipe-n, terutama elektron. Tetapi ketika kedua semikonduktor terhubung, sambungan p-n terbentuk di antara mereka. Ketika arus bekerja pada chip melalui kawat, elektron akan terdorong ke daerah p, tempat elektron dan hole bersenyawa, dan kemudian memancarkan energi dalam bentuk foton. Ini adalah prinsip emisi cahaya LED. Panjang gelombang cahaya, yaitu warna cahaya, ditentukan oleh bahan yang membentuk sambungan p-n.

LED dapat langsung memancarkan cahaya merah, kuning, biru, hijau, hijau, oranye, ungu dan putih.

Pada awalnya, led digunakan sebagai sumber cahaya indikator instrumen dan meteran. Belakangan, LED dengan berbagai warna terang banyak digunakan di lampu lalu lintas dan layar tampilan area besar, menghasilkan manfaat ekonomi dan sosial yang baik. Ambil lampu sinyal lalu lintas merah 12 inci sebagai contoh. Di Amerika Serikat, lampu pijar 140 watt dengan masa pakai yang lama dan efisiensi cahaya yang rendah awalnya digunakan sebagai sumber cahaya, yang menghasilkan 2000 lumen cahaya putih. Setelah melewati filter merah, kehilangan cahaya adalah 90%, hanya menyisakan 200 lumen cahaya merah. Dalam desain lampu baru, Lumileds mengadopsi 18 sumber cahaya LED merah, termasuk kehilangan sirkuit, yang mengkonsumsi total 14 watt untuk menghasilkan efek cahaya yang sama. Lampu sinyal mobil juga merupakan bidang penting dari aplikasi sumber cahaya LED.

Untuk penerangan umum, orang lebih membutuhkan sumber cahaya putih. Pada tahun 1998, LED putih berhasil dikembangkan. LED terbuat dari chip Gan dan yttrium aluminium garnet (YAG) yang dikemas bersama. Chip Gan memancarkan cahaya biru（ » P = 465nm, WD = 30nm), fosfor YAG yang mengandung Ce3 + yang dibuat dengan sintering suhu tinggi memancarkan cahaya kuning setelah dieksitasi oleh cahaya biru ini, dengan nilai puncak lampu LED 550n m. Substrat LED biru dipasang di rongga pemantul berbentuk mangkuk dan ditutup dengan lapisan tipis resin yang dicampur dengan YAG, sekitar 200-500 nm. Bagian dari cahaya biru yang dipancarkan oleh substrat LED diserap oleh fosfor, dan bagian lain dari cahaya biru dicampur dengan cahaya kuning yang dipancarkan oleh fosfor untuk mendapatkan cahaya putih.

Untuk LED putih InGaN / YAG, berbagai warna cahaya putih dengan suhu warna 3500-10000k dapat diperoleh dengan mengubah komposisi kimia fosfor YAG dan menyesuaikan ketebalan lapisan fosfor. Metode memperoleh cahaya putih melalui LED biru ini memiliki keunggulan struktur sederhana, biaya rendah dan kematangan teknis yang tinggi, sehingga paling banyak digunakan.ã€