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LED eficiencia cuántica interna y principio de eficiencia electro-ópticos y cálculo

para resolver punto de recompresa:0 - se queda para el fin del problema
Voltaje del LED delantero se aplica en el cruce de la PN, Unión PN actual. Electrónica y agujero en capa de transición de nudo PN en el compuesto producirán fotones, sin embargo es no cada una en electrónica y agujero producirán fotón, debido al nudo de LED de PN como semiconductor de impurezas, existe con material calidad y poco mal factores y tecnología Shang de varios defectos, producirá ionización de impurezas y dispararon de dispersión y dispersión de celosía, problema, hace electrónico del Estado dispararon saltó se trasladó a suelo estado Shi y celosía atómica o energía de intercambio iónico Shi se ha producido ninguna radiación saltó movido, es no producen fotones, Esta parte de la energía es no convierte a convertir la energía luminosa en pérdida de energía térmica en uniones PN, así habrá una eficiencia de conversión de transportista complejos y símbolo Nint dijo.

  Voltaje del LED delantero se aplica en el cruce de la PN, Unión PN actual. Electrónica y agujero en capa de transición de nudo PN en el compuesto producirán fotones, sin embargo es no cada una en electrónica y agujero producirán fotón, debido al nudo de LED de PN como semiconductor de impurezas, existe con material calidad y poco mal factores y tecnología Shang de varios defectos, producirá ionización de impurezas y dispararon de dispersión y dispersión de celosía, problema, hace electrónico del Estado dispararon saltó se trasladó a suelo estado Shi y celosía atómica o energía de intercambio iónico Shi se ha producido ninguna radiación saltó movido, es no producen fotones, Esta parte de la energía es no convierte a convertir la energía luminosa en pérdida de energía térmica en uniones PN, así habrá una eficiencia de conversión de transportista complejos y símbolo Nint dijo.


  Nint = (número total de compañía compuesta de fotones compuesto/número-portador) x 100%


  Por supuesto, es difícil calcular el número total y el número total de fotones generados portador compuesto. Por medición de la potencia de salida de luz LED para evaluar la eficacia, esta eficiencia Nint se conoce normalmente como eficiencia cuántica.


  Mejorar la eficiencia cuántica interna para la fabricación de materiales de LED, Unión PN y emiten luz LED capa proceso de crecimiento epitaxial de brillar una luz en el camino a la investigación podría LED Nint, después científicos y denodados esfuerzos en este sentido ha sido aumentado significativamente, desde qué porcentaje ha aumentado a baifenzhijishi, ha realizado progresos considerables, DIRIGIÓ el desarrollo del futuro, incluiría mejor amplitud Nint.


  Suponiendo que cada transportista compuesto para producir un fotón, nudo LEDPN es no quiere decir, eficiencia de conversión de luz LED alcanzó el 100%? la respuesta es no.


  Desde la teoría de semiconductores puede saber, porque diferentes materiales y el proceso de crecimiento epitaxial de diferente, hecha de ondas de luces LED son diferentes. Suponiendo que la eficiencia cuántica de LED de diferentes longitudes de onda luces son al 100%, pero debido a una capa electrónica de tipo n y una moción de PN cruce activa un taladro desde el movimiento de capa tipo p para el activo capas en uniones PN, energía e de un compuesto portadores requeridos asociado con LED de la banda en diferentes longitudes de onda son diferentes. E energía de fotones es diferente en diferentes longitudes de onda, transforma la inevitable pérdida de poder de la luz, como un ejemplo para ilustrar:


  Por ejemplo, una en D = 630nm GaInAlP cuatro-Orange LED, su el sesgo como VF ≈ 2.2V, por lo que significa es un electrón y una energía potencial de electrones agujero necesario para componer en un portador de ER = 2.2 Ev y a la energía potencial del fotón como una E = Hc / d = 630nm a ≈ d uno mil doscientos y cuarenta - seiscientos y thirtieths ≈ 1,97 eV, así poder eficiencia de conversión de energía luminosa (E-L) de n =1.97/2.2x100% ≈ 90%, Es decir, 0.0.23eV de pérdida de energía (EV electrón voltios).


  Si el LED en un GaN azul 470nm, VF ≈ 3.4V, así EB ≈ 3.4EeV, ≈ EB uno mil doscientos y cuarenta - cuatrocientos y seventieths ≈ 2,64 eV, así Nb=2.64/3.4x100% ≈ 78%, esto es suponiendo que cuando te Nint = 100%. Si Nint = 60%, entonces para el LED rojo, N (E-L) = 90% x 60% = 54% y n para LED azul (E-L) B = 78% x 60% = % 47s. Visible, esto es la luz del LED es la conversión de potencia no muy alta razones de eficacia.


  Han aprendido sobre LEDPN con electro-ópticos eficiencia de conversión de la capa activa no es muy alta, hay una gran cantidad de energía sin que se convierten a energía luminosa, pero es pérdida de energía se puede convertir al balneario en uniones PN, convertido en la fuente de la Unión PN. Aprobado los materiales, la tecnología y la industria está en los esfuerzos por mejorar la eficiencia del mecanismo. Si se aplica a la energía eléctrica en LED toda energía fotón, entonces preguntar: todos estos fotones pueden escapar a la atmósfera "consulte?" la respuesta es no. Por lo tanto habrá una tasa de emisión de fotones de LED de problemas. Puede representar esta forma LED en la proporción de fotones para escapar a la atmósfera.


  Nout = (escape a la atmósfera en el nudo de número/PN fotón tiene un número total de fotones) x 100%


  En la fórmula anterior, podemos estar eficiencia cuántica de LED. Para facilitar la descripción, suponemos que LED material como GaAs, el coeficiente de refracción material para N1 = 3,9, interfaz es el aire en contacto con chips, su coeficiente de refracción de la luz N0 = 1, pueden conocer las leyes de la teoría de la propagación de la luz de refracción de la luz, coeficiente de refracción de dos diferentes interfaz cuando no eres el mismo, bajo el reflejo de luz perpendicular a la interfaz de funciones están disponibles para representar:


  R(L)=[(N1-N0)/(N1+N0)]2×100%


  GaAs relacionadas al aire, hay,


  R(L)=[(3.9-1)/(3.9+1)]2×100%=35.02


  En otras palabras, se recogen los fotones a GaAs material 35.02%, que se refleja hacia el chip, no puede escapar a la atmósfera, sólo 64.98% tiene el potencial de desbordarse en el aire. Sin embargo, cuando el resplandor si una fuente de luz puntual LED, completo lanzamiento crítica la mitad su límite ángulo θ c relacionada con el coeficiente de refracción de la interfaz de dos materiales y se determina mediante la siguiente fórmula: c θ = Arcsin (Ndn1)


  GaAs y aire: θ c = Arcsin (1/3,9) = ° 14,90


  Fronteras lanza el ángulo crítico para 29.8 °, en que punto no puede ser despedido por el aire, está claro que en el caso de una rótula, 8,27% gama sólo puede lanzar esta perspectiva, resulta claro que interna eficiencia cuántica es muy baja.


  Para los chips LED, por supuesto, es un hexaedro, no es que una punto de fuente de luz, excepto bloque de electrodo ligero, el hexaedro de las seis caras puede tener un ligero ángulo crítico, un total de 49,6% de la zona de luz. De hecho, LED debido a la razón superior conduce a electrodos, fijo en el marco de plomo y hace menos de seis caras a brillar una luz, que es corto de 49,6% en la zona de lanzamiento. Eficiencia cuántica interna de LED es sólo alrededor del 20%, también tiene mucho espacio, estructura de chip LED integrada, consiste en encapsular coeficiente de refracción de estructuras, materiales y otros factores para ser dirigida a mejorar la eficiencia de luz.


  En los últimos años debido a las ventajas integrales de protección del medio ambiente, ahorro de energía, semiconductores, llevó a reemplazar las tradicionales fuentes de luz para iluminación general fallan a la moderación, pero eficacia luminosa de LED un avance mayor puede lograrse sólo si utiliza ampliamente, como eficiencia de emisión de luz es aplicado a los datos, mejorar la eficiencia de luminiscencia con eficiencia cuántica interna es eficiencia estrechamente relacionada electro ópticos! Reemplazo de iluminación tradicional también debe mejorar los costos de conducción hacia abajo, iluminación de semiconductores puede sólo estar aprovechando la tecnología!
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