Y a-t-il un espace dans une LED entre les plaques (poteau et enclume) ou un fil (ou existe-t-il différents types de chacune)?

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Je pensais auparavant qu'il y avait un espace entre les plaques à l'intérieur d'une LED (entre le poteau et l'enclume).

Cependant, j'ai récemment vu le dessin suivant sur wikipedia ( https://en.wikipedia.org/wiki/Light-emitting_diode#/media/File:LED,_5mm, vert (en) .svg ):

J'ai remarqué qu'il montre le "Wire bond" qui semble indiquer un fil du poteau à l'enclume.

question 1

Y a-t-il réellement un fil physique là-bas?

J'ai toujours pensé que les électrons ont sauté l'écart et qu'il n'y avait pas de fil et cela faisait partie de la raison pour laquelle les LED ont duré si longtemps.

Question 2 - pour plus de clarté

S'il y a un fil, est-ce la partie qui s'allume? Ou, les électrons sautent-ils toujours l'écart? (Je suppose qu'ils sont effectués sur le fil, mais j'essaie simplement de clarifier.)

Question (s) 3

Si le fil est là, s'agit-il d'un changement de conception (plus) récent pour les LED? Les LED du passé avaient-elles ou non ce fil? S'agit-il d'un type spécial de LED avec le fil et il y en a qui ne l'ont pas?

led circuit-design components raddevus
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Pourquoi montrerait-il un fil s'il n'y en avait pas?

Finbarr

2

Rien de moderne dans ce design. Il y a toujours eu un écart entre les deux pistes - elles feraient défaut ensemble. Où pensiez-vous que le véritable matériau semi-conducteur était situé?

Finbarr

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C'est pourquoi je lis et apprends constamment. Tout le monde doit apprendre des choses à un moment donné. Je ne suis pas ingénieur en électronique - je suis développeur de logiciels - donc je n'ai jamais examiné de près la physique du fonctionnement d'une LED. Et, de façon réaliste, probablement 90% des personnes qui utilisent des LED dans leurs projets ne le savaient pas. Je pense que j'ai inventé l'idée de sauter l'écart, parce que je ne pouvais pas voir le fil. N'est-ce pas cool? : | Récemment, je voulais expliquer les bases du fonctionnement d'une LED, j'ai donc étudié avant d'expliquer. Quelque chose d'autre que beaucoup de gens ne font pas. :)

raddevus

9

Si 2V était suffisant pour sauter un écart de cette taille, nous aurions tous de gros ennuis.

Finbarr

5

Le "gap" que les électrons sautent est sub-atomique - entre les niveaux d'énergie dans les atomes eux-mêmes, ce n'est pas un véritable espace physique entre les électrodes.

Peter Bennett

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Réponse 1:

Oui, il y a en fait un fil physique. Cependant, le fil ne court-circuite pas l'anode et la cathode, il se connecte de l'anode sur une partie de la puce semi-conductrice.

Réponse 2:

Le fil n'est qu'un fil, il ne contribue pas au flux lumineux de la LED. (Autre que la fourniture d'une connexion électrique nécessaire)

Réponse 3:

Ce n'est pas une nouvelle conception LED.

D'autres commentaires:

Toute la fonction électroluminescente se produit sur la petite partie étiquetée "Semi-conducteur Die" sur la figure. En fait, c'est la seule partie nécessaire. Vous pourriez produire une LED avec juste la matrice, et cela fonctionnerait très bien. Bien qu'il soit probablement assez difficile à utiliser et fragile.

Les LED sont un type spécial de diode qui émettent une quantité importante de lumière sous polarisation directe. Il n'y a pas de «trou» que les électrons traversent. ¹ Le "Wire Bond" dans le diagramme connecte le fil d'anode sur le boîtier LED à la connexion d'anode sur la puce semi-conductrice. Elle est appelée «liaison filaire» car la «liaison filaire» est la méthode utilisée pour connecter ces fils. Le but de tout le reste dans le diagramme est la stabilité mécanique ou la mise au point / défocalisation de la lumière.

^{1 Les} électrons traversent la bande interdite d'énergie, ce qui les amène à émettre des photons, mais ce n'est pas une lacune physique, tout est dans un seul bloc de matériau semi-conducteur. La bande interdite fait partie du modèle de bande d'énergie des semi-conducteurs.

Mat
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2

Donnez suffisamment de courant à la LED et le fil pourrait en fait briller. :) (Si le dé tombe en panne peu de temps après une surcharge.) Mais ce serait aussi un SED (diode électroluminescente), et probablement un FED (diode électroluminescente).

Oskar Skog

1

@OskarSkog J'ai déjà connecté un SED directement à une alimentation 9VAC (qui, pour aggraver les choses, était un transformateur linéaire sans la moindre sorte de régulation).

Doktor J

1

Mais ce fil casse-t-il un mode de défaillance commun? Il semble très mince en fonction de l'image.

JPhi1618

5

@ JPhi1618 Je ne sais pas avec certitude, mais je doute que la rupture du fil de liaison par fil soit un échec courant si vous restez dans les conditions de fonctionnement spécifiées. Les fils de liaison ont un diamètre d'environ 15 um à quelques centaines de um. Mais ils sont utilisés dans pratiquement tous les circuits intégrés sur le marché aujourd'hui. Si la défaillance du fil de liaison était un problème courant, tous les circuits intégrés auraient le problème.

Matt

1

@DaveM Je suppose qu'ils ont une sorte de boîtier ou d'objectif. Le semi-conducteur nu est assez fragile. Surtout les III-V utilisés dans les LED

Matt

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Pour montrer une bonne image de ce qui se passe, voici une LED en coupe transversale (tirée de ce bel article sur l'analyse des pannes de LED )

Ici, vous pouvez voir le dispositif semi-conducteur assis dans le puits conique de la cathode. Ce puits est là pour fonctionner comme le réflecteur d'une lampe de poche normale. L'émission de lumière de l'appareil provient du bord de la puce à la jonction entre les semi-conducteurs de type p et de type n et le réflecteur dévie la lumière pour sortir par le haut de l'appareil LED.

J ...
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Informations supplémentaires fantastiques. Cette vue / diagramme est vraiment instructif.

raddevus

3

Voici un exemple de boîtier LED de style différent.
La partie active de la LED est la puce dont un côté est le fil et le fil de liaison se fixe à l'autre connexion.

DaveM
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2

Les LED créent de la lumière (photons) par électroluminescence. Les sources de lumière qui créent de la lumière à partir d'un fil incandescent sont appelées incandescentes.

Les LED sont fabriquées avec une jonction pn à diode où le matériau de type p et de type n est séparé par un matériau à bande interdite. Lorsqu'une diode est polarisée en direct, les électrons libres donneurs du côté de type n diffusent vers le côté de type p où ils rencontrent de nombreux trous de type p avec lesquels ils se recombinent. Cette recombinaison peut être non radiative (diodes) ou radiative (LED).

Lorsqu'une diode est polarisée en direct, les électrons libres donneurs du côté de type n diffusent vers le côté de type p où ils rencontrent de nombreux trous de type p avec lesquels ils se recombinent. Cette recombinaison peut être soit génératrice de chaleur non radiative (diodes) soit radiative, génératrice de lumière (LED).

Dans un événement de recombinaison radiative, un photon avec une énergie égale à l'énergie de bande interdite du semi-conducteur est émis.