Визначення температури переходу в светодиоде (led) advertising products & making
Яка температура переходу в светодиоде, що впливає на температуру переходу в светодиоде, як знизити температуру переходу в светодиоде і яким чином? Далі, це буде детально розглянуто.
1. Що таке температура переходу в светодиоде?
Основна структура світлодіода (LED) - це напівпровідник з P-N переходом. Експерименти, в яких струм тече через світлодіодний елемент, і коли, строго кажучи, температура P-N переходу підвищується, то температура області P-N переходу, визначається як температура переходу світлодіода. Оскільки всі компоненти, зазвичай мають дуже маленький розмір чіпа, то ми можемо розглядати її, як температуру переходу LED чіпа.
2. Що впливає на температуру переходу в светодиоде.
При роботі світлодіода, існують наступні п'ять причин, які в різній мірі можуть сприяти підвищенню температури переходу:
a. компоненти негативного електрода, структура, віконний шар підкладки або області переходу, а так само срібна проводить паста. Крім того, існує деяка величина електроопору, що збільшує опір кожної складової, яка формує світлодіод. Коли струми проходять через P-N перехід, в той же самий час вони будуть текти через ці резистори, виділяючи Джоулево тепло, підвищуючи температуру чіпа або температуру переходу.
b. через те що PN перехід не може бути досконалим, то для компонентів, ефективність інжектування - не 100%, це означає, що крім зони P робочої області світлодіода в зовнішній частині N зони додатково з'являються дірки, а в Р зоні, що примикає до N робочої області світлодіода будуть електрони, при нормальних обставинах при рекомбінації електронів з дірками не відбуватиметься фотоелектричний ефект, а тільки теплове випромінювання. Навіть якщо буде відбуватися корисна рекомбінація інжектованих зарядів, не все буде ставати світлом, частина області переходу через взаємодію з домішками або дефектами, в кінцевому рахунку, стане теплом.
c. доведено, що світлова ефективність межі температури переходу світлодіода збільшується, зводячись до основних причин. В даний час, використання передових матеріалів і компонентів, а також розвиток процесу виробництва світлодіодів дозволили переважну частину енергії, що підводиться, перетворювати в світлове випромінювання, але так як матеріал світлодіодного чіпа, у порівнянні з навколишнім середовищем, має набагато більший коефіцієнт заломлення, в результаті велика частина фотонів (90%), що генеруються всередині чіпа не може благополучно виходити за межі чіпа, завдяки повному відображення на кордонах розділу і повертається в чіп і через безліч внутрішніх про ражений фотони, в кінцевому рахунку, поглинаються кремнієвим матеріал або підкладкою і в вигляді коливань решітки перетворюється в тепло, викликаючи підвищення температури переходу.
d. Очевидно, світлодіодні компоненти, здатні розсіювати тепло, повинні визначати температуру переходу. Ось ще одне ключове умова для високої або низької температури переходу. Охолоджуюча здатність зменшує температуру переходу. І навпаки, температура переходу збільшиться при поганому тепловому розсіянні. Оскільки епоксидний клей є плохопроводящім тепло матеріалом, то в P-N переході генерується тепло насилу виділяється в навколишнє середовище через прозору епоксидну смолу. Основна частина тепла розходиться через підкладку, срібну пасту, оболонку, шар епоксидного клею, друковану плату з радіаторами тепловідведення. Очевидно, відповідні матеріали будуть безпосередньо впливати на здатність проводити тепло, розсіюють здатність термокомпонентов. Повний теплоопір області P-N переходу для температури навколишнього середовища становить від 300 - 600 # 8451; / Вт для добре структурованих потужних світлодіодів і до 15 - 30 # 8451; / Вт для звичайних світлодіодів. Величезна різниця в теплоопір показує, що для звичайних світлодіодних компонентів допустима маленька вхідна потужність для роботи, тоді як для розсіювання енергії в потужних компонентах допустима потужність в ватах або навіть більше.
3. Шляхи зниження температури переходу світлодіода.
а. Знизити тепловий опір самого світлодіода
б. Гарне вторинне охолоджуючу тіло
в. Зменшити теплоопір поверхні розділу між світлодіодом і вторинним охолоджуючим тілом
м Контролювати номінальну вхідну потужність
д. Зменшити температуру навколишнього середовища
Вхідна енергія в светодиоде-єдине джерело теплового ефекту. Частина цієї енергії випромінюється у вигляді світла, а решта перетворюється в тепло, таким чином, підвищуючи температуру приладу. Очевидно, зменшуючи насамперед термоефект світлодіода, деякі намагаються поліпшити ефективність конверсії електронно-оптичних компонентів (також звана зовнішня квантова ефективність), так щоб, як можна більше входить енергії перетворити в світло. Інший важливий спосіб полягає в спробі поліпшити теплорассеівающіх здатність елемента, так щоб температура переходу, викликана теплом, розсіювалися по різних каналах в навколишнє середовище.
видання:
Advertising Products Making