ما هي شريحة LED؟ الجزء الأول

جهاز أشباه الموصلات في الحالة الصلبة. قلب LED عبارة عن شريحة من أشباه الموصلات. يتم توصيل أحد طرفي الشريحة بقوس، وطرف واحد هو القطب السالب، والطرف الآخر متصل بالقطب الموجب لمصدر الطاقة، بحيث يتم تغليف الشريحة بأكملها براتنج الإيبوكسي. تُعرف أيضًا باسم شريحة LED الباعثة للضوء، وهي المكون الأساسي لـ نقطية LED الضوء الذي يشير إلى تقاطع PN. وتتمثل مهمتها الرئيسية في تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية، والمادة الرئيسية للرقاقة هي السيليكون أحادي البلورية. تتكون رقاقة أشباه الموصلات من جزأين، جزء واحد من أشباه الموصلات من النوع P، حيث تهيمن الثقوب، والطرف الآخر من أشباه الموصلات من النوع N، والذي يتكون بشكل أساسي من الإلكترونات. ولكن عندما يتم توصيل هذين أشباه الموصلات، يتم تشكيل تقاطع P-N بينهما. عندما يعمل التيار على الشريحة عبر السلك، سيتم دفع الإلكترونات إلى المنطقة P، حيث تتحد الإلكترونات والثقوب مرة أخرى، ثم تنبعث منها طاقة على شكل فوتونات. هذا هو مبدأ انبعاث ضوء LED. الطول الموجي للضوء هو أيضًا لون الضوء، والذي يتم تحديده بواسطة المادة التي تشكل الوصلة P-N.

يحدد تحسين كفاءة الإضاءة لرقائق LED قدرة توفير الطاقة لمصابيح الشوارع LED المستقبلية. مع تطور تكنولوجيا النمو الفوقي وهياكل الآبار الكمومية المتعددة، تم تحسين كفاءة الكم الداخلية للرقائق الفوقي بشكل كبير. تعتمد كيفية تلبية معايير مصابيح الشوارع إلى حد كبير على كيفية استخلاص أكبر قدر من الضوء من الشريحة بأقل طاقة. ببساطة، يتم تقليل جهد القيادة وزيادة شدة الضوء. تتطلب شريحة LED التقليدية ذات هيكل التركيب الإيجابي عمومًا طبقة موصلة شبه شفافة مطلية على p-GaN لجعل توزيع التيار أكثر اتساقًا، وسوف تمتص هذه الطبقة الموصلة جزئيًا الضوء المنبعث من LED، وp- سيغطي القطب جزءًا منه من الضوء، مما يحد من كفاءة انبعاث الضوء لشريحة LED.

أهمية ومبدأ العمل للتركيب الأمامي لرقاقة LED والتركيب على الوجه:

يرجع سبب تسمية تركيب الرقاقة بـ "الرقاقة المقلوبة" إلى طريقة توصيل ربط الأسلاك التقليدية (Wire Bonding) والعملية التي تتم بعد زراعة الكرة. الشريحة التقليدية المتصلة بالركيزة عن طريق الربط السلكي تكون متجهة للأعلى كهربائيًا، في حين أن الوجه الكهربائي للرقاقة الوجهية متجه للأسفل، وهو ما يعادل قلب الأولى، لذلك يطلق عليها "الشريحة القلّابة".