Zašto se silicij ne koristi u proizvodnji LED dioda?

Nije sasvim točno reći da silicij nije koristi se u proizvodnji LED dioda. Silicij ima presudnu ulogu u nekim aspektima proizvodnje LED dioda, ali to nije primarni materijal za dio LED diode koji emitira svjetlost. Evo raščlambe:

Zašto silicij nije glavni materijal za LED diode:

* Razmak pojasa: Silicij ima relativno mali razmak pojasa, što znači da lako omogućuje elektronima prijelaz na višu energetsku razinu, a zatim padaju natrag, oslobađajući toplinu umjesto svjetlosti. To čini silicij neučinkovitim za emitiranje vidljive svjetlosti.

* Neizravni razmak pojasa: Silicij ima neizravni propusni pojas, što znači da prijelaz elektrona iz vodljivog pojasa u valentni pojas ne dovodi izravno do emisije svjetlosti. Umjesto toga, zahtijeva dodatnu energiju i obično uključuje fonone (vibracije rešetke), što dovodi do niže učinkovitosti.

* Težak doping: Postizanje odgovarajućih razina dopiranja za silicij za emitiranje vidljive svjetlosti je teško i manje pouzdano u usporedbi s materijalima poput galijevog nitrida (GaN).

Kako se silicij koristi u proizvodnji LED dioda:

* Vafli: Silicijske pločice se koriste kao supstrati za uzgoj materijala koji emitiraju svjetlost kao što je GaN. Ovo osigurava stabilnu platformu za LED strukturu.

* Pakiranje i podloge: Silicij se koristi u pakiranju LED dioda, osiguravajući električne kontakte, upravljanje toplinom i strukturnu potporu.

* Krugovi pokretača: Integrirani sklopovi temeljeni na siliciju (IC) obično se koriste za LED pogone, kontrolirajući struju i napon koji se dovodi do LED dioda.

Ukratko:

Silicij je vrijedan materijal za razne dijelove proizvodnje LED dioda, ali njegova inherentna svojstva čine ga neprikladnim za dio same LED diode koji emitira svjetlost. Drugi materijali sa širim zabranjenim pojasom i izravnim zabranjenim pojasom, kao što su GaN i galijev arsenid (GaAs), poželjni su za ovu svrhu.