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.