די סיבות פון געפירט היץ דור
ווי מיט קאַנווענשאַנאַל ליכט קוואלן, סעמיקאַנדאַקטער ימיטינג דייאָודז (לעדס) אויך דזשענערייט היץ בעשאַס אָפּעראַציע, דיפּענדינג אויף די קוילעלדיק לייַכטיק עפעקטיווקייַט. אונטער דער קאַמף פון געווענדט עלעקטריקאַל ענערגיע, די ראַדיאַציע פון עלעקטראָנס און האָלעס רעקאָמביניז צו פּראָדוצירן עלעקטראָלומינעסענסע, און די ליכט ראַדיאַטעד לעבן די פּן קנופּ דאַרף פאָרן דורך די סעמיקאַנדאַקטער מיטל און פּאַקינג מיטל פון די שפּאָן זיך צו דערגרייכן די אַרויס (לופט). פולשטענדיק קראַנט ינדזשעקשאַן עפעקטיווקייַט, ראַדיאַציע לומאַנעסאַנס קוואַנטום עפעקטיווקייַט, שפּאָן פונדרויסנדיק ליכט יקסטראַקשאַן עפעקטיווקייַט, אאז"ו ו, די לעצט בלויז 30-40% פון די אַרייַנשרייַב ענערגיע אין ליכט ענערגיע, און די רוען 60-70% פון זייַן ענערגיע דער הויפּט אַקערז אין אַ ניט- ראַדיאַציע קאָמפּלעקס פאָרעם פון פּונקט-מאַטריץ ווייבריישאַן קאַנווערזשאַן היץ.
די פאַרגרעסערן פון שפּאָן טעמפּעראַטור וועט פאַרבעסערן די ניט-ראַדיאַציע קאָמפּלעקס, ווייַטער וויקאַנינג די לייַכטיק עפעקטיווקייַט. ווייַל מענטשן סאַבדזשעקטיוולי טראַכטן אַז הויך מאַכט לעדס האָבן קיין היץ, אין פאַקט, זיי טאָן. א פּלאַץ פון היץ לייכט ז פילע פּראָבלעמס בעשאַס נוצן. אין דערצו, פילע מענטשן וואָס נוצן הויך-מאַכט לעדס פֿאַר די ערשטער מאָל און טאָן ניט פֿאַרשטיין ווי צו יפעקטיוולי סאָלווע טערמאַל פּראָבלעמס, מאכן פּראָדוקציע רילייאַבילאַטי ווערן דער הויפּט פּראָבלעם. דאָ זענען עטלעכע פֿראגן וואָס לאָזן אונדז טראַכטן וועגן: צי די לעדס האָבן היץ דזשענערייטאַד? ווי פיל היץ קענען עס פּראָדוצירן? ווי פיל היץ דזשענערייץ די געפירט?
אונטער די פאָרויס וואָולטידזש פון די געפירט, די עלעקטראָנס באַקומען ענערגיע פון די מאַכט צושטעלן. אונטער די דרייווינג פון די עלעקטריק פעלד, די עלעקטריש פעלד פון די פּן קנופּ איז באַקומען, און די יבערגאַנג פון די N געגנט צו די P געגנט אַקערז. די עלעקטראָנס רעקאָמבינירן מיט די האָלעס אין די פּ געגנט. זינט די פריי עלעקטראָנס דריפטינג אין די פּ געגנט האָבן העכער ענערגיע ווי די וואַלענס עלעקטראָנס אין די פּ געגנט, די עלעקטראָנס צוריקקומען צו אַ נידעריק ענערגיע שטאַט בעשאַס רעקאָמבינאַטיאָן, און די וידעפדיק ענערגיע איז באפרייט אין די פאָרעם פון פאָטאָנס. די ווייוולענגט פון די ימיטיד פאָטאָן איז שייך צו די ענערגיע חילוק, למשל. מען קען זען אז די ליכט-ימיטינג געגנט איז דער עיקר נעבן דעם PN קנופ, און די ליכט-עמיסיע איז דער רעזולטאט פון דער ענערגיע ארויסגעגעבן דורך די רעקאמבינאציע פון עלעקטראנען און לעכער. אין אַ האַלב-פירער דייאָוד, עלעקטראָנס וועט טרעפן קעגנשטעל בעשאַס די גאנצע נסיעה פון די האַלב-פירער זאָנע צו די האַלב-פירער זאָנע. פשוט פון דעם פּרינציפּ, די גשמיות סטרוקטור פון די סעמיקאַנדאַקטער דייאָוד איז פשוט פון דעם פּרינציפּ, די נומער פון עלעקטראָנס ימיטיד פון די נעגאַטיוו ילעקטראָוד און די עלעקטראָנס אומגעקערט צו די positive ילעקטראָוד פון די סעמיקאַנדאַקטער דייאָוד זענען גלייַך. פּראָסט דיאָדעס, ווען עלעקטראָן-לאָך פּאָר רעקאָמבינאַטיאָן אַקערז, רעכט צו דער פאַקטאָר פון ענערגיע מדרגה חילוק, למשל, די פריי פאָטאָן ספּעקטרום איז נישט אין די קענטיק קייט.
אויף די וועג ין די דייאָוד, עלעקטראָנס פאַרנוצן מאַכט רעכט צו דעם בייַזייַן פון קעגנשטעל. די מאַכט קאַנסומד קאַנפאָרמז צו די יקערדיק געזעצן פון עלעקטראָניק:
פּ = י2 ר = י2 (רן + + רפּ) + יווטה
הערות: RN איז די גוף קעגנשטעל פון די N זאָנע
VTH איז די קער-אויף וואָולטידזש פון די PN קנופּ
רפּ איז דער פאַרנעם קעגנשטעל פון די פּ געגנט
די היץ דזשענערייטאַד דורך די מאַכט קאַנסומד איז:
ק = פּט
ווו: ה איז די צייט וואָס די דיאָדע איז ענערדזשייזד.
אין עסאַנס, די געפירט איז נאָך אַ סעמיקאַנדאַקטער דייאָוד. דעריבער, ווען די געפירט אַרבעט אין די פאָרויס ריכטונג, זייַן אַרבעט פּראָצעס קאַנפאָרמז צו די אויבן באַשרייַבונג. די עלעקטריקאַל מאַכט עס קאַנסומז איז:
פּ געפירט = ו געפירט × איך געפירט
ווו: ו געפירט איז די פאָרויס וואָולטידזש אַריבער די געפירט ליכט מקור
איך געפירט איז דער קראַנט פלאָוינג דורך די געפירט
די עלעקטריקאַל מאַכט קאַנסומד איז קאָנווערטעד אין היץ און באפרייט:
Q＝P געפירט × ה
הערות: ה איז די מאַכט-אויף צייט
אין פאַקט, די ענערגיע באפרייט ווען די עלעקטראָן ריקאָמבינז מיט די לאָך אין די פּ געגנט איז נישט גלייַך צוגעשטעלט דורך די פונדרויסנדיק מאַכט צושטעלן, אָבער ווייַל די עלעקטראָן איז אין די N געגנט, ווען עס איז קיין פונדרויסנדיק עלעקטריק פעלד, זייַן ענערגיע מדרגה איז העכער ווי אַז פון די פּ געגנט. וואַלענס עלעקטראָן מדרגה איז העכער ווי למשל. ווען עס ריטשאַז די P געגנט און ריקאַמביינד מיט האָלעס צו ווערן וואַלענס עלעקטראָנס אין די P געגנט, עס וועט באַפרייַען אַזוי פיל ענערגיע. די גרייס פון ע.ג. איז באשלאסן דורך דעם מאַטעריאַל זיך און האט גאָרנישט צו טאָן מיט די פונדרויסנדיק עלעקטריק פעלד. די ראָלע פון די פונדרויסנדיק מאַכט צושטעלן צו די עלעקטראָן איז צו שטופּן עס צו רירן דירעקטיאָנאַללי און באַקומען די ראָלע פון די PN קנופּ.
די סומע פון היץ דזשענערייטאַד דורך אַ געפירט האט גאָרנישט צו טאָן מיט ליכט עפעקטיווקייַט; עס איז קיין שייכות צווישן וואָס פּראָצענט פון עלעקטריקאַל מאַכט טראגט ליכט, און די רוען פּראָצענט פון עלעקטריקאַל מאַכט טראגט היץ. דורך די פארשטאנד פון די קאַנסעפּס פון היץ דזשענעריישאַן, טערמאַל קעגנשטעל און קנופּ טעמפּעראַטור פון הויך-מאַכט לעדס און די דעריוויישאַן פון טעאָרעטיש פאָרמולאַס און טערמאַל קעגנשטעל מעזשערמאַנץ, מיר קענען לערנען די פאַקטיש פּאַקקאַגינג פּלאַן, אפשאצונג און פּראָדוקט אַפּלאַקיישאַנז פון הויך-מאַכט לעדס. עס זאָל זיין אנגעוויזן אַז היץ פאַרוואַלטונג איז אַ שליסל אַרויסגעבן אין די קראַנט בינע פון נידעריק לייַכטיק עפעקטיווקייַט פון געפירט פּראָדוקטן. פונדאַמענטאַללי ימפּרוווינג לייַכטיק עפעקטיווקייַט צו רעדוצירן די דור פון היץ ענערגיע איז די דנאָ פון די קעסל. דאָס ריקווייערז שפּאָן מאַנופאַקטורינג, געפירט פּאַקקאַגינג און אַפּלאַקיישאַן פּראָדוקט אַנטוויקלונג. טעקנאַלאַדזשיקאַל פּראָגרעס אין אַלע אַספּעקץ.
