Zakaj se silicij ne uporablja pri izdelavi LED?

Ni povsem pravilno reči, da silicij ni uporabljajo pri izdelavi LED. Silicij ima ključno vlogo v nekaterih vidikih proizvodnje LED, vendar ni primarni material za svetleči del LED. Tukaj je razčlenitev:

Zakaj silicij ni glavni material za LED:

* Pasovna vrzel: Silicij ima sorazmerno majhno vrzel v pasu, kar pomeni, da zlahka omogoči prehod elektronov na višjo energijsko raven in nato pade nazaj, pri čemer se namesto svetlobe sprošča toplota. Zaradi tega je silicij neučinkovit za oddajanje vidne svetlobe.

* Posredna pasovna vrzel: Silicij ima posredno vrzel v pasu, kar pomeni, da prehod elektronov iz prevodnega v valenčni pas ne povzroči neposredno emisije svetlobe. Namesto tega zahteva dodatno energijo in običajno vključuje fonone (mrežne vibracije), kar vodi do nižje učinkovitosti.

* Težaven doping: Doseganje pravih ravni dopinga za silicij za oddajanje vidne svetlobe je težko in manj zanesljivo v primerjavi z materiali, kot je galijev nitrid (GaN).

Kako se silicij uporablja pri izdelavi LED:

* Vaflji: Silicijeve rezine se uporabljajo kot substrati za gojenje materialov, ki oddajajo svetlobo, kot je GaN. To zagotavlja stabilno platformo za strukturo LED.

* Embalaža in podlage: Silicij se uporablja v embalaži LED diod, ki zagotavlja električne kontakte, toplotno upravljanje in strukturno podporo.

* Vozilna vezja: Integrirana vezja (IC) na osnovi silicija se običajno uporabljajo za gonilnike LED, ki nadzorujejo tok in napetost, ki se dovajata LED.

Povzetek:

Silicij je dragocen material za različne dele izdelave LED, vendar je zaradi svojih inherentnih lastnosti neprimeren za del same LED, ki oddaja svetlobo. Za ta namen so prednostni drugi materiali s širšimi pasovnimi vrzelmi in neposrednimi pasovnimi vrzelmi, kot sta GaN in galijev arzenid (GaAs).