Bagaimana Chip LED Menghasilkan Cahaya?

阅读中文    Read in English    Lire le Français    Leer Español    Leer  Español - México    Membaca Indonesia    日本語を読む    قراءة العربية

Daftar Isi

1. Bagaimana Chip LED Bekerja?
2. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Efisiensi Chip LED

1. Bagaimana Chip LED Bekerja?

Prinsip kerja chip LED didasarkan pada karakteristik bahan semikonduktor, yang menghasilkan energi foton melalui rekombinasi elektron-hol di bawah tegangan yang diterapkan. Membawa Anda memahami chip LED: teknologi, aplikasi, dan pengembangan.

Secara khusus, proses kerja chip LED adalah sebagai berikut:

Di dalam chip LED, terbentuk suatu junction PN dengan menggabungkan semikonduktor tipe P dan tipe N.
Ketika tegangan eksternal diterapkan pada junction PN, elektron mengalir dari semikonduktor tipe N ke semikonduktor tipe P, sedangkan hol mengalir dari semikonduktor tipe P ke semikonduktor tipe N.
Elektron dan hol berekombinasi di dekat junction PN, melepaskan energi foton.
Panjang gelombang foton menentukan warna cahaya.

2. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Efisiensi Chip LED termasuk:

Karakteristik bahan semikonduktor
Struktur junction PN
Besarnya tegangan yang diterapkan

a. Karakteristik Bahan Semikonduktor

Bahan semikonduktor mengacu pada bahan yang menghantarkan listrik antara konduktor dan isolator pada suhu kamar. Karakteristik bahan semikonduktor meliputi terutama:

Konduktivitas: Konduktivitas bahan semikonduktor berada di antara konduktor dan isolator, dan resistivitasnya berubah dengan suhu.
Struktur pita: Struktur pita bahan semikonduktor terdiri dari pita valensi dan pita konduksi. Pita valensi adalah tingkat energi yang elektron dapat tempati, sedangkan pita konduksi adalah tingkat energi yang elektron tidak dapat tempati.
Pembawa muatan: Ada dua jenis pembawa muatan dalam bahan semikonduktor: elektron dan hol. Elektron adalah pembawa muatan dengan muatan negatif, sedangkan hol adalah pembawa muatan dengan muatan positif.
Doping: Bahan semikonduktor dapat mengubah konduktivitasnya melalui doping, yang melibatkan pengenalan atom dari satu unsur ke dalam kristal unsur lainnya.

b. Struktur Junction PN

Junction PN adalah struktur yang terbentuk oleh gabungan semikonduktor tipe P dan tipe N. Semikonduktor tipe P mengandung banyak hol, sedangkan semikonduktor tipe N mengandung banyak elektron.

Di antarmuka junction PN, terbentuk suatu daerah muatan ruang karena difusi elektron dan hol. Tidak ada pembawa muatan bebas di dalam daerah muatan ruang, sehingga memiliki resistivitas yang tinggi.

c. Besarnya Tegangan yang Diterapkan

Bias maju: Ketika tegangan diterapkan dalam bias maju, elektron mengalir dari semikonduktor tipe N ke semikonduktor tipe P, dan hol mengalir dari semikonduktor tipe P ke semikonduktor tipe N. Semakin besar tegangan bias maju, semakin besar arus yang melintasi junction PN, dan oleh karena itu, semakin banyak cahaya yang dihasilkan.

Bias mundur: Ketika tegangan diterapkan dalam bias mundur, elektron mengalir dari semikonduktor tipe P ke semikonduktor tipe N, dan hol mengalir dari semikonduktor tipe N ke semikonduktor tipe P. Semakin besar tegangan bias mundur, semakin kecil arus yang melintasi junction PN, yang menghasilkan lebih sedikit cahaya.

Breakdown: Ketika tegangan yang diterapkan melebihi nilai tertentu, junction PN mengalami breakdown, dan arus yang melintasi junction PN tiba-tiba meningkat. Breakdown dapat merusak chip LED.

Oleh karena itu, saat menggunakan chip LED, perlu memperhatikan besarnya tegangan yang diterapkan untuk menghindari kerusakan pada chip LED. Apakah Anda memahami perbedaan chip LED CSP dan COB?

Ringkasan

Karakteristik bahan semikonduktor, struktur junction PN, dan besarnya tegangan yang diterapkan adalah faktor-faktor penting yang memengaruhi kinerja chip LED. Memahami faktor-faktor ini dapat membantu penggunaan chip LED yang lebih efektif.