ความยาวคลื่นสีและการประยุกต์ใช้ชิป LED ทั่วไป
1. ไฟ LED สีฟ้า
หมายถึงไฟสีฟ้า-ไดโอดเปล่งแสง สารกึ่งตัวนำแบบแกลเลียมไนไตรด์ (GaN)-มักใช้เป็นวัสดุสำหรับไฟ LED สีฟ้า การพัฒนาไฟ LED สีน้ำเงินโดยใช้สารกึ่งตัวนำแบบสังกะสีซีลีไนด์ (ZnSe)-นั้นได้รับความนิยมมาก่อนหน้านี้แล้ว แต่เนื่องจากการพัฒนา-ไฟ LED สีน้ำเงินที่มีความสว่างสูงโดยใช้สารกึ่งตัวนำที่มีแกลเลียมไนไตรด์-ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2536 กระแสหลักของไฟ LED สีน้ำเงินได้กลายเป็นผลิตภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้ GaN-
จุดศูนย์กลางของความยาวคลื่นที่ปล่อยออกมาของแกลเลียมไนไตรด์ (GaN)-ไฟสีฟ้าที่มีพื้นฐาน-อยู่ที่ประมาณ 470 นาโนเมตร ใช้สำหรับแหล่งกำเนิดแสงของชิ้นส่วนจอแสดงผลสีน้ำเงิน เช่น โคมไฟและไฟแสดง แหล่งกำเนิดแสงสีน้ำเงินของหน้าจอแสดงผล LED และแหล่งกำเนิดแสงแบ็คไลท์ของแผงคริสตัลเหลว ฯลฯ เมื่อใช้ร่วมกับวัสดุสารเรืองแสง แสงสีขาวสามารถ จะได้รับ โดยทั่วไปแล้ว LED สีขาวในปัจจุบันใช้โครงสร้างที่รวม LED สีน้ำเงินเข้ากับวัสดุเรืองแสง
2. LED สีแดง
red-emitting diode. At present, the commonly used materials for red LEDs are aluminum indium gallium phosphide or aluminum indium gallium phosphide (AlInGaP) compound semiconductors. In the field of LEDs, quaternary materials generally refer to AlInGaP. AlInGaP is called quaternary materials because it uses four elements: aluminum (Al), gallium (Ga), indium (In) and phosphorus (P). AlInGaP doesn't just refer to red, it also covers the wavelength range from red to yellow.
ก่อนการถือกำเนิดของ AlInGaP เซมิคอนดักเตอร์ GaAs เป็นวัสดุหลัก ใช้เทคโนโลยีการเติบโตของ epitaxy เฟสของเหลว นับตั้งแต่ทศวรรษ 1990 เทคโนโลยีการเจริญของ epitaxy เฟสไอที่แสดงโดยวิธี MOCVD ได้ก้าวหน้าขึ้น และคุณภาพของคริสตัลได้รับการปรับปรุงอันเป็นผลมาจากการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของความสว่างของ AlInGaP
ความยาวคลื่นกลางของการปล่อยแสง LED สีแดงอยู่ที่ประมาณ 620-630 นาโนเมตร มีการใช้งานที่หลากหลาย และส่วนใหญ่ใช้สำหรับแหล่งกำเนิดแสงของส่วนแสดงผลสีแดงของไฟนีออน ไฟสัญญาณ ไฟท้ายและสัญญาณรถยนต์ แหล่งกำเนิดแสงสีแดงของจอแสดงผล LED และแหล่งกำเนิดแสงแบ็คไลท์ของแผงคริสตัลเหลว
3. ไฟ LED สีเขียว
ไดโอดที่ปล่อยแสงสีเขียว วัสดุเซมิคอนดักเตอร์แบบแกลเลียมไนไตรด์ (GaN)-ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ใน LED สีเขียวจะมีประสิทธิภาพน้อยกว่าที่ใช้ในไฟ LED สีน้ำเงิน และกำลังขับของแสงจะต่ำกว่าสำหรับกระแสไฟเข้าที่เท่ากัน สาเหตุของประสิทธิภาพต่ำของ LED สีเขียวกึ่งตัวนำแบบ GaN- ที่ขายอยู่ในปัจจุบันนั้นส่วนใหญ่เกิดจากสนามเพียโซอิเล็กทริก สนามเพียโซอิเล็กทริกหมายถึงสนามไฟฟ้าที่เกิดจากโพลาไรเซชันแบบเพียโซอิเล็กทริกที่เกิดจากความเค้นของโครงสร้างผลึก มหาวิทยาลัยและผู้ผลิตชิป LED ในญี่ปุ่นและต่างประเทศได้เริ่มทำการวิจัยเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงระนาบการเติบโตของคริสตัล GaN เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพอย่างมาก หากระนาบคริสตัลของเซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้ GaN- มีการเปลี่ยนแปลง จะสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของไฟ LED สีเขียวเป็น 2 เท่าในปัจจุบันได้
เพื่อปรับความสว่างสูงและสีขาวที่สมดุลในตลาด โดยคำนึงถึงความไวของสายตามนุษย์ มักใช้วิธีผสมสี RGB และเมื่อรวมกับ LED สีแดง ไฟ LED สีเขียว และ LED สีน้ำเงินเพื่อสร้าง แหล่งกำเนิดแสงพื้นหลังของจอแสดงผล LED หรือแผง LCD ใช้ RGB สาม อัตราส่วนการกระจายของปริมาณไฟ LED สีต้องอยู่ที่ประมาณ 3:6:1 หรือประมาณ 3:7:1 เนื่องจากความสว่างของ LED สีเขียวไม่เพียงพอ ต้องใช้ LED สีเขียวหลายดวงเพื่อเพิ่มกำลังขับ เมื่อเทียบกับไฟ LED สีแดงและสีน้ำเงิน ไฟ LED สีเขียวถือว่ามีพื้นที่สำหรับการปรับปรุงอีกมาก
LED สีเขียว ความยาวคลื่นกลางของการปล่อยแสงอยู่ที่ประมาณ 560 นาโนเมตร มักใช้เป็นแหล่งกำเนิดแสงของส่วนแสดงผลสีเขียวของไฟนีออนและไฟแสดง จอ LED ฯลฯ ตลอดจนแหล่งกำเนิดแสงแบ็คไลท์ของแผงคริสตัลเหลว ฯลฯ
4. LED อินฟราเรด
ตามชื่อของมัน มันหมายถึงไดโอดที่ปล่อยแสงอินฟราเรด มักใช้วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ของแกลเลียม อาร์เซไนด์ (GaAs) เช่น อะลูมิเนียม แกลเลียม อาร์เซไนด์ ฟอสไฟด์ (AlGaAsP) LED อินฟราเรดมีประวัติอันยาวนาน ในปีพ.ศ. 2505 พบว่าจุดเชื่อมต่อ pn ของสารกึ่งตัวนำแบบผสม III-V ที่แสดงโดยแกลเลียม อาร์เซไนด์ (GaAs) สามารถปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เทียบเท่ากับแสงอินฟราเรด
LED อินฟราเรดมีแรงดันไปข้างหน้าประมาณ 1.5V ซึ่งต่ำเมื่อเทียบกับ 2V สำหรับ LED สีแดงและมากกว่า 3V สำหรับ LED สีน้ำเงิน ไฟ LED อินฟราเรดที่มีความยาวคลื่นมากกว่า 700 นาโนเมตร ส่วนใหญ่จะใช้เป็นแหล่งกำเนิดแสงสำหรับการสื่อสารด้วยสายการควบคุมระยะไกลด้วยอินฟราเรด แหล่งกำเนิดแสงเซ็นเซอร์ แหล่งกำเนิดแสงออปโตคัปเปลอร์ และแหล่งกำเนิดแสงสำหรับหัวเครื่องพิมพ์
5. LED อัลตราไวโอเลต
ไดโอดที่ปล่อยแสงยูวี ไฟ LED อัลตราไวโอเลตส่วนใหญ่ใช้สารกึ่งตัวนำแกลเลียมไนไตรด์ (GaN) โดยปกติหมายถึง LED ที่มีความยาวคลื่นการปล่อยต่ำกว่า 400 นาโนเมตร แต่บางครั้งเรียกว่าใกล้-ไฟ LED อัลตราไวโอเลตเมื่อความยาวคลื่นการปล่อยมากกว่า 380 นาโนเมตร และลึก-ไฟ LED อัลตราไวโอเลตเมื่อความยาวคลื่นการปล่อยสั้นกว่า 300 นาโนเมตร . แสงความยาวคลื่นสั้น-มีผลในการฆ่าเชื้อได้ดี ดังนั้นไฟ LED อัลตราไวโอเลตจึงมักใช้สำหรับฆ่าเชื้อและกำจัดกลิ่นของตู้เย็นและเครื่องใช้ในบ้าน เช่นเดียวกับไฟ LED ที่ปล่อยแสงที่มองเห็นได้ร่วมกับสารเรืองแสง สามารถรับไฟ LED สีขาวได้ เช่น การรวมสารเรืองแสงสีแดง สีเขียว และสีน้ำเงินเข้ากับหลอด UV LED
