機(jī)械專業(yè)外文文獻(xiàn)翻譯-外文翻譯--LED是如何工作的

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1 英文原文 in do of in of on up on a or a an t a t by of in a as as a In we'll of in is a A is of a is a a to of a of to of is In is In of to no to In or of A is it a to a A is it to a to a As a to a to a A a to a on in no is to 2 a In a is to - of so no or t To of to to in To do of to of a to in by to in is in of a of is up to is up If is to of is to No in of is up to is up to an - it In we'll an a is a of be by an It is up of of as a of In an in in of in an to a to a to an it a to a is in of a A a is by a As we in a a to a so in of in is of in a 3 in a a As a s is so it is to - it is in of t a of as up in a of by a of of - in it of t do it In an up a of to a of in a in a t a so a is In a of is re as a A of is to on Up to of a a of be up in a In an in of on to 1000SD of ? to go a of by of in to by is 4 of by to on by to to is to to a s a , a a is ? VS LV LV to an of as . LV is to be on be ? is to a A 10kV 0% of of VS is to up 5Kv is to VS ? VS to by DT by is to an of a A DT is on is of be 5 通常被稱為 發(fā)光二極管，使電子世界中真正的無名英雄。 功能多達(dá)幾十種，被廣泛的應(yīng)用于各種裝置之中。在其他應(yīng)用場合， 以作為數(shù)字鐘的數(shù)碼顯示、傳送來自遙控裝置的數(shù)據(jù)、手表的背光燈以及指示各種器械何時開啟。歸納起來， 以在巨大的電視熒屏上形成各種圖像或者點亮交通燈。從本質(zhì)上講， 是一些小燈泡，所以很適合用于電子線路中。但與普通白熾燈泡不同的是， 有能燒盡的燈絲，而且使用過程中也不會變得很熱。它們僅僅依靠半導(dǎo)體材料的電子運動來發(fā)光照明，并且其壽命和標(biāo)準(zhǔn)晶體管的一樣 長。在這篇文章里，我們將一起來探究一下這些普遍存在的有色眼鏡后面的簡單原則，對于揭示該過程中電氣光學(xué)方面的潛規(guī)則具有一定的啟發(fā)。 那么什么是二極管呢？二極管是最簡單的一種半導(dǎo)體元件。一般來說，半導(dǎo)體是在電流傳導(dǎo)方面特性不唯一的一種材料。多數(shù)半導(dǎo)體是由內(nèi)含雜質(zhì)（其他材料的原子）的導(dǎo)體制成的。添加雜質(zhì)的過程被稱為摻雜。在 ，傳導(dǎo)材料通常選用鋁 — 鎵 — 砷化物（ 在純凈的鋁 — 鎵 — 砷化物中，所有的原子和相鄰原子間都非常完美地結(jié)合在一起，沒有能自由運動的電子（帶負(fù)電的粒子）傳導(dǎo)電流。在摻雜過的材料中， 添加的原子改變了原有的平衡，產(chǎn)生了自由電子或空穴。增加的這兩種粒子都能增強(qiáng)該材料的傳導(dǎo)性。因為電子帶負(fù)電，故有多余電子的半導(dǎo)體被稱為 N 型半導(dǎo)體。在 N 型半導(dǎo)體中，自由電子從負(fù)電區(qū)域移向正電區(qū)域。因為空穴帶正電，故有多余空穴的半導(dǎo)體被稱為 P 型半導(dǎo)體。電子可以在兩個空穴之間來回移動，從負(fù)電區(qū)域移向正電區(qū)域。這樣，從表面上看空穴是從正電區(qū)域移向負(fù)電區(qū)域。二極管是由制作在同一硅片上的 P 型半導(dǎo)體和 N 型半導(dǎo)體所組成，電極在兩端引出。這種制作工藝使得二極管具有單向?qū)щ娦?。二極管兩端不加電壓是， N 區(qū)的自由電子和 的結(jié)合處進(jìn)行復(fù)合形成耗盡層。在耗盡層中，半導(dǎo)體材料還原為絕緣狀態(tài) —所有的空穴都和電子發(fā)生復(fù)合，所以沒有自由移動的電子或存有電子的空間，電荷便不再流動。要去除耗盡，就必須獲得由 N 區(qū)移向 P 區(qū)的自由電子和向相反方向移動的空穴。要達(dá)到這個目的，可以把二極管 N 區(qū)一端和 P 區(qū)一端分別和電路的負(fù)極和正極相連接。 N 區(qū)的自由電子被負(fù)極所排斥并推向正極。 P 區(qū)的空穴沿另一路徑移動。當(dāng)電極之間的電位差足夠大時，耗盡層的電子和空穴分離又開始自由移動。結(jié)果，耗盡層消失。如果電路的負(fù)極連到N 區(qū)，正極連到 P 區(qū)，那么電子和空穴就開始移動。如 果 P 區(qū)一端連到電路的負(fù)極， N 區(qū)一端連到電路的正極，則電流將停止流動。因為空穴和電子都向相反的方向移動，所以沒有電流穿過 。當(dāng)電路的正極和負(fù)極分別連接到二極管的 N 區(qū)和 P 區(qū)時，耗盡層加寬。有趣的是，在電子和空穴相互作用的過程中產(chǎn)生了光！接下來，我們將討論一下其中的奧妙。 二極管是怎樣發(fā)光的呢？光是原子釋放能量的一種形式。光有許多像存有能量的包裹一樣的小微粒組成。這些微粒被稱為光子，是光的基本單元。光子由移動的電子所釋放。在一個原子中，電子沿特定的軌跡繞原子核作圓周運動。處于不同軌道的電子所含能量有所不同。一 般而言，具有較高能量的電子在離核較遠(yuǎn)的軌道中運行。如果一個電子從低軌道進(jìn)入高軌 6 道，則一定有外界因素促使其能級發(fā)生變化。相反，電子從高軌道躍遷到低軌道時會釋放能量。這種能量是以光子的形式釋放出來的。能級差越大，躍遷時釋放的光子能量越高，即頻率越高。正如前面一段提及的那樣，穿越二極管的自由電子能進(jìn)入 P 區(qū)的空穴。這相當(dāng)于一個微粒從傳送通道落入較低的軌道，所以電子以光子的形式釋放能量。事實上，任何二極管都存在這種現(xiàn)象，但只有特殊材料制成的二極管才能發(fā)出可見光。比如，在一個標(biāo)準(zhǔn)硅二極管中的原子按某種方式方式排列起來，這種方式使得電子躍遷的距離相對較短。結(jié)果，光子的頻率就很低以至于人眼無法看到，這種頻率的光子處于光譜中的紅外線區(qū)域。當(dāng)然，這未必很糟糕：和其他元器件相比，紅外 遙控裝置的首選。用于數(shù)字鐘的數(shù)碼顯示的能發(fā)出可見光的二極管是由一種特殊材料制成，其特點是傳導(dǎo)通道和低軌道間的溝道較寬。溝道的尺寸決定 了光子的頻率 — 換句話說，它決定了光的顏色。雖然所有的二極管能發(fā)光，但大多數(shù)并非有效。對于一個普通的二極管，半導(dǎo)體材料自身會消耗許多光能。 殊的構(gòu)造使其易于向外射放大量的光子。再者，它們被封裝在塑膠球狀物中使得光子集中到一個特定的方向。 同傳統(tǒng)的白熾燈相比， 以下幾點優(yōu)勢。首先， 沒有回?zé)M的燈絲，所以其壽命要長得多。其次，小體塑膠球形封裝使 耐用。對于傳統(tǒng)的白熾燈而言，在其工作過程中會產(chǎn)生大量的熱。這完全是一種能源浪費，除非你想用燈泡作發(fā)熱器。相對而言，生的熱量非常少。大部分 電功率將直接用于發(fā)光，這在很大程度上降低了電力需求。以前， 成本較高以至于無法將其廣泛地用于照明。但在過去的十年里，半導(dǎo)體元件的成本急劇下降，使得 許多情況之下的照明元件選擇上很劃算。雖然到現(xiàn)在為止，造價仍比白熾燈的高，但從長遠(yuǎn)來看其應(yīng)用前景非常廣闊。在不久的將來， 在技術(shù)領(lǐng)域里發(fā)揮更大的作用。 瞬態(tài)電壓抑制二極管介紹 ? 有效保護(hù)高感應(yīng)可攜式設(shè)備 ? 根據(jù)及通過 際靜電測試標(biāo)淮 ? 應(yīng)用二極管 P/N 結(jié)面的特性來達(dá)到靜電保護(hù)原理 什么是瞬態(tài)電壓 ? 瞬態(tài)電壓是交流電路上電流與電 壓的一種瞬時態(tài)的畸變。浪涌、諧波為主要的表現(xiàn)形式。瞬態(tài)電壓最主要的特點有三個 : 超高壓 , 瞬時態(tài) , 高頻次。超高壓是指通常的瞬態(tài)電壓尖峰，高出正常電路電壓幅值的好幾倍。瞬時態(tài)是指瞬態(tài)電壓持續(xù)的時間非常之短，它可以在數(shù)億分之一秒內(nèi)完成迸發(fā)到消失的過程。高頻次是指瞬態(tài)電壓的活動十分頻繁，可以說無時不有、無處不在。瞬態(tài)電壓是會對微電子半導(dǎo)體芯片造成損壞的。雖然有些微電子半導(dǎo)體芯片受到瞬態(tài)電壓侵襲后 ,它的性能沒有明顯的下降，但是多次累積的侵襲會給芯片器件造成內(nèi)傷而形成隱患。瞬態(tài)電壓對芯片器件造成的損傷難以與其它原 因造成的損傷加以區(qū)別 , 從而不自覺地掩蓋了失效的真 7 正原因。由于微電子半導(dǎo)體芯片的精、細(xì)、結(jié)構(gòu) , 如要替換或修理需要使用高度精密儀器 ,是非常費財?shù)?。為一的有效方法就是把瞬態(tài)電壓抑制在被保護(hù)元件能承受的安全水平。 瞬態(tài)電壓抑制二極管的優(yōu)勢 ? 瞬態(tài)電壓抑制二極管與齊納二極管 與傳統(tǒng)的齊納二極管相較 ,瞬態(tài)電壓抑制二極管的 P/一結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)使瞬態(tài)電壓抑制二極管具更強(qiáng)的高壓承受力和更快的效率。相較之下齊納二極管也有較高的抑制電壓和較慢的散熱速度。 ? 瞬態(tài)電壓抑制二極管與多層金屬氧化物突波吸收器 瞬態(tài) 電壓抑制二極管與多層金屬氧化物突波吸收器最大的不同是多層金屬氧化物突波吸收器的功能會在瞬態(tài)電壓的沖擊下衰退。當(dāng)瞬態(tài)電壓侵襲時 ,多層金屬氧化物突波吸收器的相關(guān)參數(shù)如漏電電流值和中止電壓值都會偏離原來的參數(shù)而變得不準(zhǔn)確。還有多層金屬氧化物突波吸收器有較高的阻抗所以它的抑制電壓可達(dá)最初中止電壓的 3倍 ,這種特性只適合用于對電壓不太感應(yīng)的線路和元件的保護(hù)。 ? 瞬態(tài)電壓抑制二極管與陶瓷電容器 陶瓷電容器這類元件對高壓的承受力比較弱。如有 10會對陶瓷電容器造成約 60%的損壞 ,而瞬態(tài)電壓抑制二極管能 承受到 15瞬態(tài)電壓侵襲時所產(chǎn)生的熱量 ,陶瓷電容器也沒有辦法象瞬態(tài)電壓抑制二極管那樣很有效的把它散去。 ? 瞬態(tài)電壓抑制二極管與離子氣體放電管 瞬態(tài)電壓抑制二極管是以抑制電壓的方式來達(dá)到瞬態(tài)電壓保護(hù) ,而離子氣體放電管是以鐵橇動作的方式來達(dá)到瞬態(tài)電壓保護(hù)。離子氣體放電管的缺點是在啟動后保持在非常低的電壓壯態(tài) ,電壓低于負(fù)載的正常工作電壓。在這種情形下 ,負(fù)載沒有辦法績續(xù)工作 ,會暫時的關(guān)閉。