Что такое диод? Какие характеристики светодиодных ламп е27 делают их крайне привлекательными?


Диод является самым простым полупроводниковым устройством. Вообще говоря, полупроводник - это материал с различной способностью проводить электрический ток. Большинство полупроводников сделано из плохого проводника, к которому добавлены примеси (атомы другого материала). Процесс добавления примесей называется легированием.

В случае светодиодов материалом проводника обычно является арсенид алюминия-галлия (AlGaAs). В чистом арсениде алюминия-галлия все атомы идеально связываются со своими соседями, не оставляя свободных электронов (отрицательно заряженных частиц) для проведения электрического тока. В легированном материале дополнительные атомы изменяют баланс, добавляя свободные электроны или создавая дыры, куда могут попасть электроны. Любое из этих изменений делает материал более проводящим.

Полупроводник с дополнительными электронами называется материалом N-типа, поскольку он имеет дополнительные отрицательно заряженные частицы. В материале N-типа свободные электроны перемещаются из отрицательно заряженной области в положительно заряженную область.

Полупроводник с дополнительными отверстиями называется материалом P-типа, так как он эффективно имеет положительно заряженные частицы. Электроны могут перепрыгивать из дырки в дырки, переходя из отрицательно заряженной области в положительно заряженную область. В результате сами отверстия, кажется, перемещаются из положительно заряженной области в отрицательно заряженную область.

Диод состоит из секции материала N-типа, соединенной с секцией материала Р-типа, с электродами на каждом конце. Такое расположение проводит электричество только в одном направлении. Когда на диод не подается напряжение, электроны из материала N-типа заполняют отверстия в материале P-типа вдоль соединения между слоями, образуя зону обеднения. В зоне истощения полупроводниковый материал возвращается в исходное изолирующее состояние - все отверстия заполнены, поэтому нет свободных электронов или пустых пространств для электронов, и заряд не может течь.