LEDの製造にシリコンが使用されないのはなぜですか?
シリコンがLEDの主な材料ではない理由:
* バンドギャップ: シリコンには比較的小さなバンドギャップがあります。つまり、電子がより高いエネルギーレベルに移行し、光の代わりに熱を放出して、倒れて倒れます。これにより、シリコンは可視光を放出するのに非効率的になります。
* 間接バンドギャップ: シリコンには間接的なバンドギャップがあります。つまり、伝導帯から価数帯域への電子の遷移は、光放射を直接発生させないことを意味します。 代わりに、追加のエネルギーが必要であり、通常はフォノン(格子振動)が含まれ、効率が低下します。
* 難しいドーピング: シリコンが目に見える光を放出するための適切なドーピングレベルを達成することは、窒化ガリウム(GAN)のような材料と比較して困難であり、信頼性が低くなります。
LED製造でシリコンがどのように使用されるか:
* wafers: シリコンウェーハは、GANのような光発光材料を栽培するための基質として使用されます。これにより、LED構造の安定したプラットフォームが提供されます。
* パッケージと基質: シリコンは、LEDのパッケージに使用され、電気接点、熱管理、構造サポートを提供します。
* ドライバー回路: シリコンベースの統合回路(ICS)は、LEDドライバーに一般的に使用され、LEDに供給される電流と電圧を制御します。
要約:
シリコンは、LED製造のさまざまな部分にとって貴重な材料ですが、その固有の特性により、LED自体の光発光部分には適していません。この目的のために、GanやGallium harsenide(GAAS)のような、より広いバンドのギャップや直接的なバンドギャップを備えた他の素材が好まれます。