Почему светодиод должен быть диодным?

Я знаю, что светодиод означает Светоизлучающий диод; но почему этот компонент должен быть диодом для излучения света?

Мой вопрос предполагает, что «светодиоды», которые мы видим повсюду (для освещения, экранов и т. Д.), На самом деле являются диодами - это предположение может быть неверным.

Существующие ответы упускают суть вопроса.

Светодиод должен быть диодом, особенно потому, что способ, которым носители заряда рекомбинируют в диодном соединении с прямым смещением, высвобождает правильное количество энергии для создания фотонов в видимом диапазоне. Пропускание тока через кусок полупроводника без диодного перехода в нем будет просто производить тепло.

Для эффективности также важно, чтобы полупроводник был материалом с прямой запрещенной зоной , чтобы энергия не терялась на фононы (колебания кристалла - тепло), а не на фотоны.

Обычные кремниевые диоды тоже излучают свет, но поскольку ширина запрещенной зоны слишком мала, испускаемые фотоны находятся в инфракрасном диапазоне и невидимы для глаза. Кроме того, кремний является материалом с непрямой запрещенной зоной, что значительно снижает его эффективность при генерации фотонов.

почему этот компонент должен быть диодом для излучения света?

При сохранении энергии излучение света подразумевает потребляемую мощность. Нормально подавать электроэнергию по двум проводам, поэтому самый простой источник света с электрическим питанием имеет две клеммы, то есть диод.

Двухполюсные полупроводники заменили двухполюсные трубки (вакуумные или газонаполненные), имеющие два электрода, которые назывались «диодными», и название застряло. Электролюминесцентные панели прошлых лет были также полупроводниками, которые испускали свет, но не производились на тех линиях высокотехнологичных сборочных линий, на которых изготавливаются электронные диоды. Таким образом, их не называли диодами.

Белые «светодиодные» устройства вокруг вас - это не просто полупроводниковые диоды, а структуры с диодами и люминофорами, которые выделяют полезное количество белого света, с синим излучающим диодом и красными / оранжевыми / желтыми / зелеными люминофорами, которые преобразуют синий свет. Линзы и другие функции для эффективного излучения света являются общими; Светодиоды не похожи на другие практические диоды, за исключением того, что они имеют два провода или соединительные клеммы.

Светодиод означает «светоизлучающий диод»; но почему этот компонент должен быть диодом для излучения света?

Потому что светодиоды представляют собой диод, который обладает такими же характеристиками, что и обычный полупроводниковый диод.

Мой вопрос предполагает, что «светодиоды», которые мы видим повсюду (для освещения, экранов и т. Д.), На самом деле являются диодами - это предположение может быть неверным.

Ваше предположение верно.

Диод - это электронный компонент, который имеет низкое сопротивление в одном направлении. Это устройство с двумя электродами (анод и катод), в котором поток электронов от катода к аноду имеет низкую проводимость, а поток первичных электронов - поток с высокой проводимостью от анода к катоду.

Наиболее распространенные диоды изготавливаются из кристаллизованных полупроводниковых материалов (например, силикона, арсенида германия и галлия, фосфида индия, сапфира и кварца), которые легированы примесями p и n-типа, которые отделены простейшим полупроводниковым строительным блоком, pn-переходом.

Существует много типов диодов с различными характеристиками. Именно свойства p- и n-примесей и их влияние на вольт-амперные характеристики pn-перехода отделяют один тип диода от другого.

Вышесказанное относится ко всем диодам, включая светодиоды.

В светодиодах присадки обладают электролюминесцентными свойствами. Когда электроны пересекают pn-переход, многие из электронов превращаются в субатомные частицы, называемые фотонами.

Светоизлучающие диоды называются диодами, потому что это действительно полупроводниковые диоды, которые также излучают фотоны в форме ультрафиолета, видимого света и инфракрасного излучения.

Диод - самое простое полупроводниковое устройство. И самое простое полупроводниковое устройство также может быть выполнено для излучения света. Вуаля! Светодиод! Можно было бы назвать его светоизлучающим полупроводниковым устройством (LES), но это звучало бы как настоящее имя ... ооо не круто.

[отредактировано] Из комментариев ниже, существуют полупроводниковые устройства без диодов. Тем не менее, они кажутся сенсорами и не излучают свет. Модуль Пельтье действительно передает тепло, но не создает его. Таким образом, возможно, что в будущем может быть создано светоизлучающее полупроводниковое устройство, которое не является диодом. Тем не менее, он, вероятно, будет иметь новое имя (не диод или светодиод).

Таким образом, пока на экране телевизора и везде, если он называется светодиодом, свет (видимая или невидимая часть спектра) фактически исходит от самого светодиода. Это самый дешевый эффективный источник света для производства. Конечно же, это могут быть «поддельные светодиоды» ... неоновые или мини-лампы накаливания, похожие на светодиодные. Я видел их в рождественских световых украшениях, и они немного дешевле, чем настоящие.