Введение 10
1 Обзор литературы 13
1.1 Физика работы СД 13
1.1.1 Инжекция 13
1.1.2 Рекомбинация 17
1.1.3 Вывод света из кристалла 22
1.2 Квантовый выход. Зависимость квантового выхода от режима работы и внешних условий 25
1.2.1 Внешняя квантовая эффективность 25
1.2.2 Светоодача 27
1.2.3 Световая эффективность 30
1.3 Зависимость внешнего квантового выхода от температуры 32
1.4 Зависимость внешнего квантового выхода от прямого тока 34
2 Практическая часть 39
3.Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 50
3.1 SWOT- анализ 50
3.2 Инициация проекта 55
3.3 Планирование управления научно-техническим проектом 58
3.3.1 Иерархическая структура работ проекта 58
3.3.2 Контрольные события проекта 58
3.3.3 План проекта 59
3.3.4 Бюджет научного исследования 60
4 Социальная ответственность 67
4.1 Введение 67
4.2 Техногенная безопасность 68
4.2.1 Вредные факторы 68
4.2.2 Опасные факторы 72
4.3 Организационные мероприятия обеспечения безопасности 74
4.4 Чрезвычайные ситуации 76
Список использованных источников
В настоящее время на светотехническом рынке преобладают светодиодные источники света, применяемые в различных сферах общего освещения. Линейки и матрицы светодиодов излучают свет такой мощности, которая достаточна для освещения учреждений и улиц. Также они используются для цветной декоративной подсветки зданий.
В течение последних лет разработка и изготовление светодиодов является перспективным направлением. Современный светодиодный источник света отличается малыми габаритами, высокой надежностью, прочностью, хорошими оптическими характеристиками и высокой светоотдачей.
Первые светодиоды были разработаны еще в начале прошлого века, что подтверждается публикациями, датированными 1907 г. В 1960-х гг. сразу несколько групп продемонстрировали работу полупроводниковых лазеров. Первые светодиоды были побочным продуктом этих исследований, и для приобретения самостоятельного статуса им потребовалось пройти путь в несколько десятилетий.
Светодиод можно назвать одним из ведущих приборов в современном обществе, в связи с чем, необходимо более подробно рассмотреть явления, которые определяют принцип работы данного устройства.
Полупроводниковая электроника в основном решала вопросы преобразования электрических сигналов в электрические (диоды, транзисторы, тиристоры и т.п.) и оптических сигналов в электрические (фотодиоды, фототранзисторы и т.п.). В результате синтеза и исследования новых полупроводниковых соединений была решена задача преобразования электрических сигналов в оптические и созданы новые источники света - полупроводниковые светоизлучающие диоды, действующие на основе излучательной рекомбинации инжектированных p-n-переходом носителей заряда.
В то время как белые СД начали проникать в массовую продажу для общего освещения, характеристики эффективности этих приборов продолжали вызывать на соревнование учёных и инженеров. Ведущее понятие «падение эффективности», когда эффективность прибора падает драматически при токе инжекции выше некоторого определённого значения (часто в пределах десятков мА).
Пределы падения количества света, которое может быть эффективно извлечено из одного прибора, таковы, что светодиодное освещение требует большего числа излучателей, увеличивая цену продукции.
Имеется ряд подходов для объяснения эффекта падения. Так как свет генерируется за счёт электронно-дырочной рекомбинации, естественным объяснением мог бы быть конкурирующий механизм поглощения энергии. Оже рекомбинация является таким механизмом, при котором энергия передаётся другому носителю. Однако, имеется много альтернативных объяснений, таких как поляризационные эффекты (особенно сильные в нитридных полупроводниках), создающих электрические поля, которые разделяют электроны и дырки, чем способствуют перебросу электронов из активной области в p-эмиттер. Многие исследователи придерживаются версии того, что главным фактором падения эффективности светодиода является Оже рекомбинация, а также рассматривают потери, которые связанные со ступенчатой Оже рекомбинацией. Некоторые авторы представляют экспериментальные вольт-амперные характеристики и зависимости внешнего квантового выхода от плотности тока. Еще одни подход включает в себя мнение, что на эффективность светодиодов влияют электрические потери, такие как падание напряжения. И последней причиной уменьшения квантового выхода светодиода считается влияние температуры.
Однако до сих пор остается неясным, насколько значителен вклад каждого из предложенных механизмов в падение эффективности.
Целью настоящей работы является исследование возможных физических механизмов зависимости световой отдачи СД и светильника от внешних воздействующих факторов: тока накачки, температуры, сопротивления растекания, конструктивных особенностей устройств.
Проанализировать все имеющиеся гипотезы и определить наиболее вероятный механизм, влияющий на падение эффективности светодиодов. А также создания возможного технического решения усовершенствования конструкции СД и светильника и оптимизации режима питания.
Анализ известных литературных источников показал, что направление, связанное с разработкой мощных излучающих диодов является устоявшимся направлением. Одной из основных проблем в создании мощных светодиодных источников света является падение эффективности светодиодов с ростом плотности прямого тока. Этот эффект привлекал к себе внимание уже давно и первоначально связывался с уменьшением сечения захвата электронов в квантовую яму, а именно - с пролетом электронов над квантовой ямой. Например, утечка тока по структурным дефектам, Оже- рекомбинация, влияние встроенных пьезоэлектрических полей в квантовой яме. Однако до сих пор остается неясным, насколько значителен вклад каждого из предложенных механизмов в падение эффективности. В работе были исследованы возможные физические механизмы зависимости световой отдачи светодиодов от внешних воздействующих факторов: тока накачки, температуры, сопротивления растекания. Следует отметить, что наиболее значительным фактор являются электрические потери.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
