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Comment une LED est fabriquée: structure de diode électroluminescente

Comment une LED est fabriquée: structure de diode électroluminescente

Il existe de très nombreux types de LED, mais pour expliquer comment elles sont fabriquées et quelle est leur structure, le meilleur point de départ est la structure et la fabrication d'une simple diode électroluminescente.

Les diodes électroluminescentes sont une forme spécialisée de diode à jonction PN qui a été conçue pour optimiser leur électroluminescence. Pour obtenir des résultats optimaux, la structure et les processus de fabrication doivent être adaptés pour garantir que le rendement lumineux est optimisé.

Il existe un certain nombre d'aspects différents dans la structure des LED et la fabrication des LED. Ceux-ci incluent non seulement la fabrication de la LED elle-même, mais également le conditionnement de la LED une fois que la puce semi-conductrice elle-même a été fabriquée.

Structure de matrice de LED

La puce ou l'élément semi-conducteur proprement dit de la diode électroluminescente est la partie active de la diode globale. Deux configurations de base peuvent être utilisées.

  • Structure LED émettrice de bord: Cette forme de structure LED émet de la lumière dans un plan parallèle à la jonction de la jonction PN. Dans cette configuration, la lumière peut être confinée à un angle étroit.
  • Structure LED émettant en surface: Cette forme de structure LED émet de la lumière perpendiculairement au plan de la jonction PN.

Les films actifs de la structure LED sont normalement développés par épitaxie - souvent par épitaxie en phase liquide ou en phase vapeur. Les substrats sont choisis pour avoir une correspondance de treillis proche avec les couches actives.

Les substrats courants sont GaAS, GaP, InP. La jonction PN peut être créée soit par diffusion d'impureté, implantation d'ions, soit elle peut être incorporée pendant la phase de croissance épitaxiale.

Dans le commerce, les LED existent sous une variété de formes, allant des indicateurs LED individuels où il n'y a qu'une seule LED par boîtier, en passant par une variété d'écrans, jusqu'aux vastes réseaux de LED dans les écrans LED.

Pour certaines applications limitées, il est possible d'utiliser une variété de types de jonction de diodes LED PN. Ceux-ci peuvent inclure des contacts Schottky et des jonctions MIS (métal-intrinsèque-semi-conducteur). Cependant, ceux-ci sont normalement moins efficaces et parfois plus difficiles à former de manière fiable.

Structure globale du package LED

Il existe de nombreux styles de LED disponibles. L'un des plus utilisés est le simple ensemble d'indicateurs LED. Cela donne un aperçu de la manière dont les LED peuvent être emballées.

En plus de l'indicateur LED très simple, il existe de nombreux autres types de LED, y compris des écrans alphanumériques et des écrans LED plus compliqués.

La structure du paquet de LED d'indicateur de panneau peut être divisée en trois éléments principaux:

  • Die semi-conducteur: Il s'agit de l'élément semi-conducteur à diode électroluminescente lui-même.
  • Grille de connexion: Cette partie du boîtier LED abrite la puce et assure la connexion.
  • Encapsulation: Celui-ci entoure l'ensemble et fait office de protection. Il est également conçu pour disperser la lumière de la manière requise.

La matrice est collée dans un évidement dans une moitié du cadre de connexion, appelé enclume en raison de sa forme. Ceci est fait en utilisant de l'époxy conducteur. Le renfoncement dans l'enclume est formé pour projeter le rayonnement lumineux vers l'avant. Le contact supérieur de la matrice est ensuite relié par fil à l'autre borne du cadre de connexion qui est souvent appelée la borne.


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