Para mim, parece que os LEDs que emitem luz com menos energia (por exemplo, infravermelho e vermelho) têm menos queda direta de tensão do que aqueles com mais energia associada ao seu comprimento de onda (como azul ou UV).
Isso seria fascinante.
Essa é uma correlação verdadeira ou depende apenas da tecnologia disponível?
Respostas:
O nível de energia dos fótons não é a razão pela qual V f aumenta com o nível de energia dos fótons.
Por quê? Porque isso nem sempre acontece.
Aqui está o nível de energia de 100 µmol para quatro comprimentos de onda dos LEDs InGaN e seus V f .
Observe como, à medida que o V f aumenta, a energia diminui.
Fonte V f : Folha de dados de cores rebeldes luminadas
Energia de origem: Como converter irradiância em fluxo de fótons?
e conversões fotométricas, radiométricas e quânticas
Um fóton não pode ser medido com um voltímetro.
O fóton e a energia que ele carrega foram emitidos pelo LED.
Então, como a energia de um fóton pode ser incluída no Vf quando está viajando na velocidade da luz para longe do LED?
A energia do fóton não contribui diretamente para V f .
A resistividade instantânea dos materiais utilizados é o que determina V f
Mais energia = menos fótons
Esta questão é baseada no fato de que um fóton de comprimento de onda maior carrega menos energia do que um fóton de comprimento de onda menor.
Um fóton vermelho escuro de 660 nm transporta 66% da energia que um fóton azul profundo.
Mas isso é apenas parte da equação.
3,76 µmols de fótons azuis profundos a 450 nm transportarão 1 watt de energia.
5,52 µmols de fótons vermelhos profundos de 660 nm transportarão 1 watt de energia.
Isso representa 56% mais fótons vermelhos que azuis por watt.
É necessário um elétron para criar 1 fóton.
1 µmol = 602.214.076.000.000.000
Então é uma espécie de lavagem.
Enquanto o azul transporta mais energia, menos fótons azuis são gerados por watt.
Enquanto o vermelho carrega menos energia, mais fótons vermelhos são gerados por watt.
Fonte: Conversões Fotométricas, Radiométricas, Quânticas
Em relação à reivindicação
Enquanto a energia no intervalo de banda se aproxima da energia óptica liberada, a energia
do intervalo de banda não é representada em V f
A energia do bandgap aproxima a energia óptica liberada somente se as características térmicas do LED forem negligenciadas.
Fonte: Diodos emissores de luz por E. Fred Schubert
Se você fosse ao Digikey e classificasse os LEDs brancos (ascendentes) por V f,
você encontrará na coluna adjacente a eficácia (lm / W), os LEDs com eficácia muito alta. Então, se você classificar por eficácia (crescente), encontrará Vf mais alto .
Com mais elétrons sendo convertidos em fótons (maior eficácia), há menos elétrons que passam pelo intervalo da banda para a banda de condução. Os elétrons na banda de condução serão adicionados ao Vf, enquanto os convertidos em fótons não estão incluídos no Vf .
fonte
Vale a pena ler o artigo.
Figura 1. O guia de cores de LED da Lumex fornece uma boa visão geral dos vários tipos de LED, química e comprimentos de onda. Para alguma explicação, se necessário, consulte LEDs e cores (meus).
Como todos os diodos (o D do LED), é necessária uma certa tensão para que os elétrons os transportem pela região de depleção. O elétron libera sua energia como um fóton. Seu palpite está correto e o intervalo de banda do material fornece o comprimento de onda característico. Os intervalos de banda mais altos fornecem comprimentos de onda mais curtos.
Figura 2. A queda de tensão direta varia com a corrente. O que é um LED? .
Estes dados para este gráfico foram retirados de várias folhas de dados e cuidadosamente plotados. Os LEDs, no entanto, eram de diferentes fabricantes e há alguma variação nas tensões diretas.
Os LEDs brancos, por exemplo, são LEDs azuis de 450 nm de profundidade cobertos com fósforos de conversão de comprimento de onda. Quando um fóton azul profundo é absorvido pelo fósforo, ele é reemitido com um comprimento de onda mais longo (por exemplo, azul-ciano-verde-vermelho). Portanto, a curva IV branca será a mesma que a curva azul profunda na mesma linha de produtos. Eu ainda estou trabalhando nisso.
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Está vinculado, com alguns detalhes que significam que você não pode desenhar uma linha reta em todos os pontos.
A energia necessária para criar um fóton de qualquer comprimento de onda específico define o Vf mínimo absoluto que um diodo exige ao funcionar. Além disso, existem outras pequenas quedas de tensão dependentes da tecnologia específica, dos materiais específicos que formam um semicondutor de bandgap específico.
IIRC, amarelo e verde requerem uma voltagem muito semelhante, provavelmente dependente da tecnologia. Mas, geralmente, o vermelho e o IR exigem menos, e o azul e os UV mais, devido à necessidade de energia dos fótons.
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