Kimika
Meta l-LED sar disponibbli kummerċjalment għall-ewwel darba, aktar minn 40 sena ilu, ħadd ma tant ta' attenzjoni għal kif kien magħmul jew f'xiex kien jikkonsisti kimikament. Dan kien parzjalment minħabba l-fatt li kienu disponibbli biss ftit tipi bażiċi u kuluri (bħal GaP - aħmar u aħdar, u GaAsP - isfar). Illum, sabiex jinkisbu kuluri ġodda, jew wavelengths, u tittejjeb il-prestazzjoni u l-affidabbiltà, hemm ħafna tipi ġodda ta 'strutturi kimiċi li qed jinħolqu. Minħabba dan, LEDs m'għadhomx imsemmija strettament bil-kulur tagħhom iżda wkoll bl-isem kimiku tagħhom, bħal InGaAlP jew GaAlAs. Jekk l-utent ma jkunx familjari mat-teknoloġija LED jew m'għandux grad fil-kimika u l-materjali, dan il-hodgepodge ta 'ittri jista' jkun ta 'konfużjoni ħafna. L-informazzjoni li ġejja hija pprovduta biex tgħin ittaffi ftit minn din il-konfużjoni.
Gallju
L-ewwel element u primarju użat fil-manifattura ta 'kważi l-apparati LED semikondutturi kollha huwa l-gallju. Il-gallju huwa materjal metalliku li jinstab bħala oligoelement fil-faħam, boksajt u minerali oħra. Is-simbolu għall-gallju huwa "Ga" - (numru atomiku 31). Meta kkombinat ma 'arseniku "As" (numru atomiku 33), element metalliku griż velenuż ħafna, f'temperaturi ta' madwar 4000 grad Fahrenheit, jiġi ffurmat l-arsenid tal-gallju kompost "GaAs". Dan il-kompost kristallin griż skur huwa l-bażi għall-LEDs semikondutturi oriġinali manifatturati kważi 40 sena ilu. Meta l-kurrent/l-enerġija tiġi applikata għal dan il-materjal, jinħarġu fotoni jew partiċelli tad-dawl. GaAs waħdu jarmi dawl fil-medda infra-aħmar li ma jkunx viżibbli għall-għajn tal-bniedem, madankollu, jekk element ieħor, fosfru (element reattiv ħafna abjad jew isfar, mhux metalliku, li jseħħ b'mod naturali fil-fosfati, b'numru atomiku 15 u simbolu " P") jiġi introdott, jiġi ffurmat kristall imħallat tal-gallium aresenide phosphide "GaAsP". Skont l-ammont proporzjonali ta 'fosfru, jinkiseb dawl fil-medda viżibbli minn aħmar għal isfar.
Minbarra GaAsP deskritt hawn fuq, il-kombinazzjoni materjali tal-gallju posphide "GaP" ġiet żviluppata. Billi doping sew dan il-kompost tal-kristall, jistgħu jinkisbu diversi kuluri. Pereżempju, billi żżid iż-żingu-ossiġnu ma' GaP, jinkiseb il-kulur aħmar. Billi żżid in-nitroġenu, jinkiseb dawl aħdar. Huwa importanti li wieħed jinnota li fi kważi l-materjal die LED semikonduttur kollu, l-elementi miżjuda bħal żingu, nitroġenu, berillju eċċ normalment mhumiex speċifikati fl-akronimu ġenerali tal-istruttura tal-materjal. Il-materjali kollha msemmija hawn fuq għalkemm żviluppati ħafna snin ilu, għadhom disponibbli b'mod wiesa 'u qed jintużaw illum. (Tabella. 1)
Aluminju
Fl-aħħar tas-snin sebgħin, ġie skopert li billi żżid l-aluminju "Al" (numru atomiku 13, u l-element metalliku l-aktar abbundanti fil-qoxra tad-dinja) mal-kompost GaAs, kulur aħmar jista 'jiġi prodott bi luminożità u effiċjenza miżjuda b'mod sinifikanti fuq prodott eżistenti. Għalhekk, ġie ffurmat l-arsenide tal-aluminju tal-gallju "GaAlAs". Għalkemm il-kombinazzjoni ta 'gallju, aluminju u arseniku ilha madwar 30 sena, il-format attwali għall-konfigurazzjoni elementali tvarja. Xi manifatturi juru l-kompost bħala AlGaAs filwaqt li oħrajn isejħulu GaAlAs. Oriġinarjament, ħafna ħasbu li l-materjal magħżul l-ewwel instab fi kwantitajiet akbar mill-elementi ta 'suċċess. Jekk GaAlAs kienet id-denominazzjoni, allura Ga (gallju) kien l-element primarju fil-kompost. Al (aluminju) ikun it-tieni u As (arsenide) ikun it-tielet. Dan wassal biex ħafna utenti jemmnu li jekk l-ordni tal-element kienet differenti, kull wieħed mill-komposti kien differenti b'mod sinifikanti. Din hija suppożizzjoni żbaljata. L-ordni li kull element jitqiegħed fil-kompost ma jsegwix sekwenzi kimiċi standard u lanqas mhu meħtieġ li jagħmel hekk peress li l-istruttura kimika eżatta mhix speċifikata. GaAlAs huma biss l-elementi "primarji" użati fil-kompost. L-elementi addizzjonali jew dopants l-oħra kollha bħal żingu jew nitroġenu u l-kompożizzjonijiet eżatti tagħhom mhumiex elenkati. Essenzjalment, l-unika differenza bejn GaAlAs u AlGaAs hija fil-mod kif jinkiteb l-akronimu.
Riċentement, din il-mash-mash ta 'ittri u tipi ta' materjali kienet saħansitra aktar ikkumplikata bl-introduzzjoni ta 'ħafna komposti ġodda bħall-fosfid tal-aluminju tal-gallju tal-indju "InGaAlP." Biż-żieda ta 'indju "In" (kompost metalliku abjad tal-fidda artab malleabbli misjub primarjament fiż-żingu u minerali tal-landa b'numru atomiku 49) instab li mhux biss il-luminożità u l-effiċjenza tal-LEDs titjieb, iżda l-ħajja attwali tkun b'mod sinifikanti żdied fuq materjali kurrenti bħal GaAlAs. Barra minn hekk, b'doping xieraq, tista 'tiġi prodotta varjetà wiesgħa ta' kuluri u wavelengths. Simili għall-arsenidu tal-aluminju tal-gallju, l-akronimu għall-fosfid tal-aluminju tal-gallju tal-indju jista 'jiġi espress f'numru ta' modi. It-tnejn l-aktar komuni huma InGaAlP u AlInGaP. Iż-żewġ forom huma kimikament l-istess materjal.
Elementi tal-Grupp III u tal-Grupp V
Elementi bħal (Al, Ga, u In) jissejħu elementi tal-grupp "III" filwaqt li (P, As, u N) huma elementi tal-grupp "V". Prodott semikonduttur li jarmi d-dawl huwa tipikament imsejjaħ materjal "III-V" derivat mit-tabella perjodika. Komposti oħra bħall-karbur tas-silikon “SiC” li jgħaqqad is-silikon (element mhux metalliku li jseħħ b’mod estensiv fil-qoxra tad-dinja fis-silika u użat għall-manifattura ta’ ħġieġ, apparat semikonduttur, fuħħar eċċ. bin-numru atomiku 14) u karbonju (a element abbundanti mhux metalliku li jseħħ fl-organiżmi organiċi jew ħajjin kollha b'numru atomiku 6) u nitrur tal-gallju "GaN" huma użati fil-manifattura ta 'LEDs blu u ħodor. L-akronimu għal dawn il-komposti huwa ġeneralment konsistenti fl-industrija kollha, għalkemm jista 'jiġi traspost fi kwalunkwe ħin. Ladarba kompost kimiku jkun ġie stabbilit, l-akronimu li jiddeskrivi dik is-sustanza jista 'jkun suġġettiv ħafna għall-kapriċċi tal-manifattur jew tal-iżviluppatur. Huwa importanti li wieħed jinnota li kompost wieħed m'għandux jiġi interpretat ħażin bħala superjuri jew inferjuri għal kompost ieħor bl-istess kompożizzjoni kimika, iżda ordni kimika differenti.
