Производство светодиодов

Производство светодиодов
Автор:
Екатерина
Чепикова
ГБОУ СОШ №77
На примере
компании
ЗАО “СветланаОптоэлектроника”,
г. Санкт-Петербург
Светодиодам не нужна нить накаливания, чтобы светить.
Электрическая лампочка
Светодиод
96% уходит на то,
чтобы разогреть вольфрамовую нить.
Теряет на нагрев всего 4%
энергии, т.е. светит, но не греет.
Для светодиода нужен полупроводник – сапфир в форме технического кристалла.
Подложка – искусственный сапфир, выращенный в лаборатории.
Сапфир помещают в кварцевую трубу и в течение 6 часов при t=1000 градусов
обрабатываю газами, содержащими атомы галлия, индия и алюминия.
Атомы металлов находятся в этих контейнерах под водой. Вода нужна для
поддержания определенной t=250 градусах в каждом из контейнеров.
Дальше через небольшие форсунки атомы металлов слоем в один нанометр
высаживают на сапфировую пластинку.
После того как нашу пластину достали из реактора, то она стала замечательно
проводить ток.
После обработки у сапфира появились свободные электроны. Когда мы подали ток, то
эти электроны N стали двигаться на встречу к дыркам P.
При этом электроны выбрасывают фотон света, который мы и наблюдаем.
Пластинки необходимо разрезать на отдельные чипы. Из каждого круглиша можно
получить от 1000 до 6000 кристаллов. Светосила лампочки зависит от размера
кристалла.
Перед тем как чипы вставят в светодиод, каждый из них тестируют. Через крохотные
иглы подают напряжение и контролируют квантовый выход, т.е. свечение. На этой
пластине 3200 чипов. На их тестирование уходит 1,5 часа.
Осталось вставить кристаллы в защитный корпус и сформировать контакты. Этот
процесс полностью автоматизирован.
Почему у сапфира изначально ярко–синий цвет, а лампочка светит белым?
Оказывается, на кристалл наносят люминофор – это светящаяся краска, в данном
случае желтого цвета. Синий цвет кристалла проходит сквозь желтый люминофор,
смешивается и человеческий газ воспринимает его как белый.
Последний штрих – колпачок. Это пластмассовая крышечка, которая защищает
светодиод от внешнего воздействия и как линза фокусирует свет в заданном
направлении.
Фотометрическая лаборатория предназначена для измерения фотометрических
характеристик светодиодов. Измерения проводятся на различных этапах производства для
контроля продукции. Современное оборудование позволяет гарантировать точность
технических характеристик, которые компания указывает в руководстве к изделиям.
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
В презентации использованы кадры из программы
“Галилео” – “Светодиоды ЗАО “Светлана-Оптоэлектроника” ,
Телеканал СТС, выпуск от 12.07.2010.