Miért nem használnak szilíciumot a LED-ek gyártásához?

Nem teljesen pontos azt állítani, hogy a szilícium nem LED gyártásban használják. A szilícium döntő szerepet játszik a LED-gyártás bizonyos vonatkozásaiban, de nem ez az elsődleges anyag a LED fénykibocsátó részére. Íme egy bontás:

Miért nem a szilícium a LED-ek fő anyaga:

* Band Gap: A szilícium viszonylag kis sávrésszel rendelkezik, ami azt jelenti, hogy könnyen lehetővé teszi az elektronok számára, hogy magasabb energiaszintre lépjenek, majd visszazuhanjanak, és fény helyett hőt szabadítanak fel. Ezáltal a szilícium nem hatékony látható fényt bocsát ki.

* Indirekt sávszélesség: A szilíciumnak van egy közvetett sávrés, ami azt jelenti, hogy az elektronok átmenete a vezetési sávból a vegyértéksávba nem eredményez közvetlenül fénykibocsátást. Ehelyett többletenergiát igényel, és általában fononokat (rácsrezgéseket) foglal magában, ami alacsonyabb hatékonyságot eredményez.

* Nehéz dopping: A látható fényt kibocsátó szilícium megfelelő adalékolási szintjének elérése nehéz és kevésbé megbízható az olyan anyagokhoz képest, mint a gallium-nitrid (GaN).

Hogyan használják a szilíciumot a LED-gyártásban:

* Ostyák: A szilícium ostyákat szubsztrátumként használják a fénykibocsátó anyagok, például a GaN termesztésére. Ez stabil alapot biztosít a LED-szerkezet számára.

* Csomagolás és szubsztrátumok: A szilíciumot a LED-ek csomagolásában használják, elektromos érintkezőket, hőkezelést és szerkezeti támogatást biztosítva.

* Meghajtó áramkörök: A szilícium alapú integrált áramkörök (IC-k) általában használatosak a LED-meghajtókhoz, amelyek szabályozzák a LED-ek áramát és feszültségét.

Összefoglalva:

A szilícium értékes anyag a LED-gyártás különböző részeihez, de sajátosságai miatt nem alkalmas magának a LED-nek a fénykibocsátó részéhez. Más, szélesebb sávközökkel és közvetlen sávközökkel rendelkező anyagok, mint például a GaN és a gallium-arzenid (GaAs), előnyösek erre a célra.