Haute luminosité des DEL d'aujourd'hui sont suffisamment puissants et flexibles pour l'éclairage architectural extérieur. Ils sont loin de minuscules LED rouges utilisés comme indicateurs lumineux sur l'équipement dans les années 1960 et 1970. Ils sont également loin des LED vertes qui sont apparus dans les feux de circulation depuis 30 ans. Les différences dans les matériaux et les méthodes de fabrication conduisent à complètement différents paramètres de performance.
Lumière LED
Contrairement aux ampoules à incandescence ou les lampes fluorescentes, les LED créent de la lumière à partir d'une puce semi-conductrice. La puce est réalisée en deux matériaux différents en couches légèrement au-dessus de l'autre. Chaque matériau conserve ses électrons à des niveaux d'énergie différents, de sorte que lorsque les électrons sont poussés d'un côté à l'autre, ils gagnent de l'énergie, dont ils peuvent se manifester sous forme de lumière. Étant donné que la longueur d'onde de la lumière dépend de son énergie, ces puces sont construites avec une différence d'énergie spécifique, ce qui signifie une longueur d'onde spécifique.
Matériel
La différence d'énergie dans un semiconducteur est appelée la bande interdite. La bande interdite d'un matériau dépend de ce qu'il fait. Les LED vertes des années 1970 et 1980 ont été fabriqués à partir de phosphure de gallium avec des atomes d'azote supplémentaires jetés. Aujourd'hui, de faible puissance LED vertes sont encore fabriqués à partir de phosphure de gallium. Le semi-conducteur au cœur des LED blanches est une combinaison de nitrure de gallium d'indium et de nitrure de gallium, et sa caractéristique spéciale est qu'il peut éteindre beaucoup de lumière bleue. GaInN / GaN peut également être utilisé pour faire de haute puissance LED vertes.
Structure
Les LED vertes ont une seule puce avec une seule bande interdite, donc une seule longueur d'onde. Tous les voyants sont des dispositifs de longueur d'onde unique, de sorte qu'ils doivent utiliser une sorte de combinaison de couleurs de mélange pour faire la lumière blanche. Une conception mêle la lumière à partir de trois différentes LED de couleur unique, habituellement rouge, vert et bleu. Une autre conception a une couche de substance fluorescente au-dessus d'une diode électroluminescente. Une substance fluorescente est un matériau qui absorbe la lumière à une longueur d'onde courte et émet une lumière à une longueur d'onde plus longue. Dans les LED blanches, la courte longueur d'onde est de la puce de semi-conducteur qui émet de la lumière bleue, et il se joint aux jaunes et rouges du phosphore pour faire la lumière blanche.
Puissance
Le cristal semi-conducteur est simplement une mince couche d'atomes. Lorsque le courant électrique traverse cette couche mince, s'il y a des défauts causant des régions de forte résistivité électrique, puis le cristal va chauffer. Lorsque les chaleurs de cristal, la résistivité devient encore plus élevé, ce qui rend la chaleur de cristal encore plus --- l'amenant à brûler. Les premières diodes de gallium de phosphure ne pouvaient pas gérer plus d'environ 20 milliampères de courant avant qu'ils consumée. En 2011, les diodes haute luminosité peuvent prendre environ 50 fois plus de courant avant qu'ils ne soient en difficulté. Plus de courant est égal à plus de lumière.