Почему у светодиодов нет нити накаливания: физика преобразования тока в свет (E0.2)

Светодиод излучает свет без нагрева. Нет ни нити накаливания, ни дуги, ни теплового свечения. Электроны попадают в дырки внутри полупроводникового перехода, и энергия столкновения выходит в виде фотона — напрямую, без теплового отвода. Этот процесс называется электролюминесценцией, и именно поэтому современный светодиод преобразует 80% электрической энергии в свет, в то время как лампа накаливания — около 5%. В этом видео рассматривается вся физика: зонная диаграмма на p-n-переходе с прямым смещением, почему цвет фотона определяется шириной запрещенной зоны полупроводника и не может быть изменен путем настройки схемы, как промышленность перешла от красных индикаторов GaAsP в 1960-х годах к синим GaN в 1990-х годах и белым светодиодам, которые появились позже, и что ограничивает эффективность светодиодов на практике — падение напряжения, тепловое сопротивление и потери на вывод. Часть Arc E: Фотоника и оптоэлектроника — серия о физике света в полупроводниковых системах для работающих инженеров и аспирантов. В этом видео рассматривается физика света в полупроводниковых системах для работающих инженеров и аспирантов. Темы: электролюминесценция, зонная диаграмма светодиода, радиационная рекомбинация, ширина запрещенной зоны и цвет, GaN-светодиод, эффективность светодиода, падение напряжения, преобразование люминофора в белый светодиод, микро-светодиод