المجموعات

كيف يتم تصنيع LED: هيكل الصمام الثنائي الباعث للضوء

كيف يتم تصنيع LED: هيكل الصمام الثنائي الباعث للضوء

هناك العديد من الأنواع المختلفة لمصابيح LED ، ولكن لشرح كيفية صنعها وما هو هيكلها ، فإن أفضل نقطة انطلاق هي هيكل وتصنيع الصمام الثنائي الباعث للضوء البسيط.

الثنائيات الباعثة للضوء هي شكل متخصص من صمامات التوصيل PN التي تم تصميمها لتحسين التلألؤ الكهربائي. لتحقيق أفضل النتائج ، تحتاج عمليات الهيكل والتصنيع إلى التفصيل لضمان تحسين ناتج الضوء.

هناك عدد من الجوانب المختلفة لهيكل LED وتصنيع LED. لا يشمل ذلك تصنيع LED نفسه فحسب ، بل يشمل أيضًا تغليف LED بمجرد تصنيع شريحة أشباه الموصلات نفسها.

هيكل يموت LED

يمثل القالب أو عنصر أشباه الموصلات الفعلي للديود الباعث للضوء الجزء النشط من الصمام الثنائي الكلي. هناك نوعان من التكوينات الأساسية التي يمكن استخدامها.

  • هيكل LED الباعث للحافة: ينبعث هذا الشكل من هيكل LED الضوء في مستوى موازٍ لتقاطع تقاطع PN. في هذا التكوين يمكن أن يقتصر الضوء على زاوية ضيقة.
  • هيكل LED الباعث للسطح: ينبعث هذا الشكل من هيكل LED الضوء بشكل عمودي على مستوى تقاطع PN.

عادة ما تزرع الأغشية النشطة لهيكل LED بشكل فوقي - غالبًا عن طريق الطور السائل أو طور البخار. يتم اختيار الركائز ليكون لها تطابق شبكي وثيق مع الطبقات النشطة.

الركائز الشائعة هي GaAS و GaP و InP. يمكن إنشاء تقاطع PN إما عن طريق انتشار الشوائب ، أو غرس الأيونات ، أو يمكن دمجه أثناء مرحلة النمو فوق المحور.

من الناحية التجارية ، توجد مصابيح LED في مجموعة متنوعة من الأشكال ، بدءًا من مؤشرات LED الفردية حيث يوجد مؤشر LED واحد فقط لكل حزمة ، من خلال مجموعة متنوعة من شاشات العرض ، وصولاً إلى مجموعات كبيرة من مصابيح LED في شاشات LED.

بالنسبة لبعض التطبيقات المحدودة ، من الممكن استخدام مجموعة متنوعة من أنواع وصلات الصمام الثنائي PN LED. يمكن أن تشمل هذه جهات الاتصال Schottky وتقاطعات MIS (المعادن الجوهرية أشباه الموصلات). ومع ذلك فهذه عادة ما تكون أقل كفاءة وأحيانًا تكون أكثر صعوبة في تكوينها بشكل موثوق.

هيكل حزمة LED العام

هناك العديد من الأنماط المختلفة المتوفرة لمصابيح LED. واحدة من الأكثر استخدامًا هي حزمة مؤشر LED البسيطة. يوفر هذا نظرة ثاقبة للطريقة التي يمكن بها تعبئة مصابيح LED.

بالإضافة إلى مؤشر LED البسيط للغاية ، هناك العديد من أنواع LED الأخرى بما في ذلك شاشات العرض الأبجدية الرقمية وشاشات LED الأكثر تعقيدًا.

يمكن تقسيم هيكل حزمة LED لمؤشر اللوحة إلى ثلاثة عناصر رئيسية:

  • يموت أشباه الموصلات: هذا هو عنصر أشباه الموصلات الثنائي الباعث للضوء نفسه.
  • إطار رصاص: يحتوي هذا الجزء من حزمة LED على القالب ويوفر التوصيل.
  • التغليف: هذا يحيط التجمع ويعمل كحماية. إنه مصمم أيضًا لتفريق الضوء بالطريقة المطلوبة.

يتم لصق القالب في فجوة في نصف إطار الرصاص ، يُسمى السندان نظرًا لشكله. يتم ذلك باستخدام الايبوكسي الموصل. تم تشكيل التجويف في السندان لإلقاء إشعاع الضوء إلى الأمام. يتم بعد ذلك ربط الجزء العلوي من القالب بطرف إطار الرصاص الآخر والذي يُطلق عليه غالبًا اسم المنشور.


شاهد الفيديو: LED جائزة نوبل للفيزياء 2014 - الصمام الثنائي المضيء الأزرق (ديسمبر 2021).