Para mí, parece que los LED que emiten luz con menos energía (por ejemplo, IR y rojo) tienen menos caída de voltaje hacia adelante que los que tienen más energía asociada a su longitud de onda (como azul o UV).
Eso sería fascinante.
¿Es esta una correlación verdadera o depende únicamente de la tecnología disponible?
Respuestas:
El nivel de energía de los fotones no es la razón por la que V f aumenta con el nivel de energía de los fotones.
¿Por qué? Porque eso no siempre sucede.
Aquí está el nivel de energía de 100 µmol para cuatro longitudes de onda de los LEDs InGaN y sus V f .
Observe cómo a medida que aumenta V f , disminuye la energía.
Fuente V f : Hoja de datos de colores de Lumiled Rebel
Fuente de energía: ¿Cómo convierto la irradiancia en flujo de fotones?
y fotométricas, radiometrticas, conversiones cuánticas
Un fotón no se puede medir con un voltímetro.
El fotón y la energía que transporta han sido emitidos por el LED.
Entonces, ¿cómo podría incluirse la energía de un fotón en el V f cuando está viajando a la velocidad de la luz alejada del LED?
La energía de los fotones no contribuye directamente a V f .
La resistividad instantánea de los materiales utilizados es lo que determina V f
Más energía = menos fotones
Esta pregunta se basa en el hecho de que un fotón de longitud de onda más larga transporta menos energía que un fotón de longitud de onda más corta.
Un fotón rojo profundo de 660 nm transporta el 66% de la energía que un fotón azul profundo.
Pero eso es solo una parte de la ecuación.
3.76 µmoles de fotones azules profundos de 450 nm transportarán 1 vatio de energía.
5,52 µmoles de fotones de color rojo oscuro de 660 nm transportarán 1 vatio de energía.
Eso es un 56% más de fotones rojos que azules por vatio.
Se necesita un electrón para crear 1 fotón.
1 µmol = 602,214,076,000,000,000
Entonces es una especie de lavado.
Mientras que el azul lleva más energía, se generan menos fotones azules por vatio.
Mientras que el rojo lleva menos energía, se generan más fotones rojos por vatio.
Fuente: Fotométrica, Radiometrtica, Conversiones Cuánticas
Sobre el reclamo
Mientras que la energía en el intervalo de banda se aproxima a la energía óptica liberada, la energía
del intervalo de banda no está representada en V f
La energía del intervalo de banda se aproxima a la energía óptica liberada solo si se pasan por alto las características térmicas del LED.
Fuente: diodos emisores de luz por E. Fred Schubert
Si tuviera que ir a Digikey y ordenar los LED blancos (ascendentes) por V f
En la columna adyacente encontrará la eficacia (lm / W), los LED con una eficacia muy alta. Entonces, si ordena por eficacia (ascendente), encontrará un V f más alto .
Con más electrones convertidos en fotones (mayor eficacia), hay menos electrones que pasan a través de la banda prohibida hacia la banda de conducción. Los electrones en la banda de conducción se agregarán a la V f, mientras que los convertidos en fotones no están incluidos en la V f .
fuente
Vale la pena leer el artículo.
Figura 1. La guía de colores de LED de Lumex ofrece una buena descripción de los diversos tipos de LED, química y longitudes de onda. Para alguna explicación, si es necesario, vea LED y color (mío).
Al igual que todos los diodos (la D del LED), se requiere un cierto voltaje para que los electrones los atraviesen en la región de agotamiento. El electrón libera su energía como un fotón. Su presentimiento es correcto y el intervalo de banda del material proporciona la longitud de onda característica. Los bandgaps más altos dan longitudes de onda más cortas.
Figura 2. Las caídas de voltaje directo varían con la corriente. ¿Qué es un LED? .
Estos datos para este gráfico fueron tomados de varias hojas de datos y cuidadosamente trazados. Sin embargo, los LED eran de diferentes fabricantes y hay alguna variación en los voltajes directos.
Los LED blancos, por ejemplo, son LED azules profundos de 450 nm cubiertos con fósforos convertidores de longitud de onda. Cuando un fotón azul profundo es absorbido por el fósforo, es reemitido a una longitud de onda más larga (por ejemplo, azul-cian-verde-rojo). Por lo tanto, la curva IV blanca será la misma que la curva azul profundo dentro de la misma línea de productos. Todavía estoy trabajando en esto.
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Está vinculado, con algunos detalles que significan que no puede dibujar una línea recta a través de todos los puntos.
La energía necesaria para crear un fotón de cualquier longitud de onda particular establece el Vf mínimo absoluto que requiere un diodo cuando se ejecuta. Además de eso, hay otras pequeñas caídas de voltaje que dependen de la tecnología particular, los materiales particulares que se utilizan para hacer un semiconductor de banda prohibida particular.
IIRC, amarillo y verde requieren un voltaje muy similar, que probablemente depende de la tecnología. Pero en general, el rojo y el IR requieren menos, y el azul y el UV más, debido al requerimiento de energía fotónica.
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