Com a l'opció d'il·luminació més ecològica i eficient del mercat ara mateix, els llums LED (díodes emissors de llum) estan creixent en popularitat. L'electroluminescència, el mecanisme pel qual qualsevol material emet llum quan hi passa un corrent elèctric, és com aquest tipus d'il·luminació genera llum. Els materials i la tecnologia d'avantguarda utilitzats en la producció de llums LED són els que els donen la seva eficiència i longevitat. En aquest article es parlarà dels materials utilitzats per crear llums LED, juntament amb com s'afegeixen als molts avantatges que tenen els LED respecte a les solucions d'il·luminació convencionals.
Semiconductors
La idea d'un semiconductor i com es relaciona amb el corrent elèctric és la base de les llums LED. Un semiconductor, una substància que pot conduir l'electricitat en determinades condicions, serveix com a material de base per a un LED. El silici és el tipus de semiconductors més utilitzat en llums LED pel seu comportament elèctric, que és previsible i controlat. Els electrons i els forats positius del semiconductor s'uneixen per crear un estat estable quan es subministra una tensió directa. Com a conseqüència d'això, s'alliberen fotons, la llum que emet el LED.
Materials per al dopatge
El dopatge és el procés d'afegir elements a una base de silici pur per generar un semiconductor que emetrà llum. El dopatge és la tècnica d'alterar el comportament elèctric del silici pur mitjançant la introducció d'impureses. Els dos tipus d'impureses que s'introdueixen normalment a la base de silici pur són el tipus P i el tipus N.
Hi ha un excés de càrrega positiva en materials de dopatge de tipus P i un excés de càrrega negativa en materials de dopatge de tipus N. Aquestes substàncies dopants ajuden a convertir el semiconductor en el component principal del LED, un díode. La tècnica d'extracció de dopatge és essencial per a la producció de LED. Perquè el LED sigui efectiu i de llarga durada, la relació de material de dopatge ha de ser precisament perfecta.
Nitrur de gal·li
Una altra substància que s'utilitza sovint en la producció de llums LED és el nitrur de gal·li. A causa del seu alt punt de fusió, aquest material es pot utilitzar en entorns d'alta temperatura. Els LED poden produir una llum més brillant de manera més eficaç que les fonts de llum convencionals a causa d'aquesta propietat del nitrur de gal·li.
A causa de les seves qualitats avantatjoses, el nitrur de gal·li s'utilitza sovint com a substitut de silici en la producció de LED. A causa de la singularitat dels fotons que s'alliberen, els LED són capaços de generar una varietat de llums de colors. El color de la llum generada ve determinat per la longitud d'ona d'aquests fotons, que solen estar entre 400 i 800 nm. Aquest és un dels factors que contribueixen a la varietat de colors disponibles a les llums LED.
Els fòsfors
Per tal de proporcionar la tonalitat adequada de la llum que s'emet, els fòsfors són una part essencial del procés de fabricació de LED. Els fòsfors són un tipus de substància que produeix una longitud d'ona diferent de la llum visible mentre absorbeix una certa longitud d'ona de la llum, sovint blava o ultraviolada. Els LED són capaços de produir una àmplia gamma de colors combinant diversos tipus de fòsfors amb el material semiconductor.
La conversió del fòsfor és la tècnica mitjançant la qual s'afegeixen fòsfors del LED per ajudar a produir llum blanca. En aquest procediment, un LED blau es tracta amb un fòsfor groc. La llum blava del LED s'absorbeix i es reemet com a llum groga després de passar pel fòsfor. La majoria de llums LED poden emetre llum blanca perquè la llum blava i groga es combinen per crear llum blanca. Per això, la il·luminació LED és una opció flexible que es pot utilitzar per a molts paràmetres per produir diversos efectes.
Materials per a substrats
Una altra part crucial de les llums LED és el material del substrat. La base sobre la qual es produeixen elements semiconductors com el nitrur de gal·li es coneix com a capa de substrat. El carbur de silici o l'òxid d'alumini, que tenen una bona conductivitat tèrmica i poden suportar aplicacions d'alta temperatura, s'utilitzen sovint com a material de substrat.
El material del substrat és essencial per a la capacitat dels LED per regular la seva temperatura. En eliminar la calor dels components semiconductors del LED, ajuda en el procés de refrigeració. Això té un impacte significatiu en la durada de la llum LED. La vida útil de la llum LED es pot allargar si funciona a una temperatura ideal, que requereix un entorn tèrmic acuradament controlat.
En resum
En comparació amb les llums incandescents i fluorescents convencionals, les llums LED duren més temps, creen una llum més brillant i utilitzen menys electricitat. Els materials utilitzats en la producció de tecnologia LED són responsables del rendiment notable de les llums LED. El nitrur de gal·li, els fòsfors, els materials semiconductors, els materials dopants i els materials de substrat són importants per produir una llum eficaç i duradora. La il·luminació LED està prenent ràpidament el lideratge en el mercat actual a causa de la creixent demanda d'opcions d'il·luminació ecològiques i eficients energèticament. Els molts avantatges de les llums LED es deuen als materials que s'utilitzen, la qual cosa els converteix en una gran opció per a una varietat d'aplicacions d'il·luminació.
https://www.benweilighting.com/professional-lighting/dc-led-lighting/led-t8-tube-light-flicker-free-20w.html
