1. November
9, 2011
Welcome
to
seminar!
1

2. 2 November 9, 2011
Nội dung
1. Hiệu ứng quang điện
1. Lịch sử hiệu ứng quang điện
2. Thí nghiệm hiệu ứng quang điện ngoài
3. Các định luật quang – Giải thích
4. Hiệu ứng quang điện trong
5. Ứng dụng hiệu ứng quang điện
2. LED
1. Giới thiệu về LED
2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
3. Ưu điểm - nhược điểm
4. Ứng dụng của LED
5. Tương lai của công nghệ LED

3. 1.1 Lịch sử hiệu ứng quang điện 3 November 9, 2011
 Hiện tượng quang điện là gì?  1839, Alexandre Edmond
>>Hiện tượng quang điện là hiện Becquerel lần đầu tiên quan sát
tượng khi ánh sáng thích hợp chiếu thấy hiệu ứng quang điện xảy ra
vào một bề mặt kim loại, bề mặt phát với một điện cực được nhúng
ra các electron. trong dung dịch dẫn điện được
chiếu sáng
 1887, Heinrich Hertz quan sát
thấy hiệu ứng quang điện ngoài
đối với các kim loại.
 Sau đó Aleksandr Grigoievic
Stoletov đã tiến hành nghiên cứu
một cách tỉ mỉ và xây dựng nên
các định luật quang điện.
 1905, Einstein dùng mô hình
lượng tử để giải thích hiện tượng
quang điện, ông được trao giải
Nobel cho công trình này năm
1921

4. 4
November 9, 2011
1.2 Thí nghiệm hiệu ứng quang điện
Người ta dùng một thiết bị gọi là tế bào quang điện để khảo sát
hiện tượng quang điện.

5. 5
November 9, 2011

6. 6 November 9, 2011

7. 7
November 9, 2011
1.2 Các định luật quang điện
 Tần số bức xạ chiếu tới bề mặt kim loại phải có giá trị
lớn hơn tần số giới hạn, giá trị này gọi là giới hạn
quang điện, giới hạn quang điện của mỗi kim loại khác
nhau là khác nhau
 Với một kim loại và chùm sáng nhất định, cường độ
dòng điện bão hòa tỷ lệ thuận với cường độ chùm
sáng tới.
 Động năng ban đầu của các electron không phụ thuộc
cường độ chùm sáng tới mà chỉ phụ thuộc tần số bức
xạ chiếu tới

8. 1.3 Giải thích định luật quang điện
8 November 9, 2011
 Các mô hình sóng của ánh
sáng không thể giải thích
được hiệu ứng quang điện
và các định luật quang điện
 Năm 1905, Einstein đã viết
một bài giải thích về hiện
tượng quang điện trên
Annalen de Physik. Trong
bài viết này, Einstein đã sử
dụng mô hình lượng tử của
Max Plank năm 1900 để giải
thích các hiện tượng quang
điện.

9. 9 November 9, 2011
Định luật 1: Tần số bức xạ chiếu tới bề mặt kim loại phải có giá trị lớn hơn giới
hạn quang điện

10. 10 November 9, 2011
Kim loại
Bạc (Ag) 0.260
Đồng (Cu) 0.300
Kẽm (Zn) 0.350
Nhôm (Al) 0.360
Canxi (Ca) 0.430
Natri (Na) 0.500
Kali (K) 0.530
Xesi (Cs) 0.580

11. 11 November 9, 2011
Định luật 2 : Cường độ dòng quang điện bão hòa tỷ lệ
thuận với cường độ chùm sáng tới.
Mỗi electron chỉ nhận một lượng tử năng lượng
(photon) nên số quang electron bật ra khỏi bề mặt
cathode tỷ lệ thuận với số photon đập vào mặt
cathode trong thời gian đó

12. 12 November 9, 2011
Định luạt 3: Động năng ban đầu của quang electron
không phụ thuộc cường độ chùm sáng chiếu tới mà chỉ
phụ thuộc vào tần số của chùm sáng tới

13. 13 November 9, 2011
1.4 Hiệu ứng quang điện trong
Hiện tượng tạo thành các electron dẫn vào lỗ
trống bên trong bán dẫn, do tác dụng của ánh
sáng có bước sóng thích hợp gọi là hiện tượng
quang điện trong.

14. 14 November 9, 2011

15. 15 November 9, 2011
Quang dẫn
Hiện tượng quang dẫn là hiện tượng giảm điện
trở suất, tức tăng độ dẫn điện của bán dẫn khi
có ánh sáng thích hợp chiếu vào
Giới hạn quang điện của một số bán dẫn
Chất
Ge 1.88
Si 1.11
PbS 4.14
CdS 0.90
PbSe 5.65

16. 16 November 9, 2011
1.5 Ứng dụng của hiệu ứng quang điện
Quang trở (photoregistor.)

17. 17 November 9, 2011

18. November 9, 2011
Start
Bean No
cut?
Yes
Open
Wait 10s
Tia đã
Close bị cắt!

19. 19 November 9, 2011
Cấu tạo pin mặt trời

20. 20 November 9, 2011
Cảm biến của máy ảnh (CCD, CMOS) Cấu tạo của cảm biến máy ảnh.

21. 21 November 9, 2011
1.5 Ứng dụng hiệu ứng quang điện

22. 2.1 Giới thiệu về Led! 22 November 9, 2011
Led được phát minh như thế nào?
• Năm 1907 H.J. Round làm thí nghiệm về diod phát sáng với SiC, sau đó nhà
khoa học Nga Oleg Vladimirovich Losev đã tạo ra LED đầu tiên.
H.J.Round (1881-1966)

23. 23 November 9, 2011
Giới thiệu về LED
LED (Light-Emiting Diode),
còn gọi là diode phát quang,
là một linh kiện bán dẫn
LEDsáng.
phát là gì?

24. 24 November 9, 2011
2.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt
động của LED
LED thực chất là một diode với 2 lớp bãn dần p
và n ghép vào nhau.

25. 25 November 9, 2011
Quy cách đóng gói đèn led kiểu 5mm

26. 26 November 9, 2011
 Bóng led thông thường có 2 loại :
Mini Power Led : Công suất nhỏ hơn
0.5W
High Power Led : Công suất lớn hơn
0.5 W (0.5W,1W,2W..)
 Một bộ đèn led được cấu tạo từ những
bóng led nhỏ, các bóng liên kết với nhau
qua một bo mạch điện tử bo mạch có
chức năng cung cấp nguồn và tín hiệu
điều khiển cho bóng đèn led.

27. 27 November 9, 2011
BỘ ĐÈN LED
Một bộ đèn led được cấu tạo từ những bóng led nhỏ, các bóng
liên kết với nhau qua một bo mạch điện tử bo mạch có chức
năng cung cấp nguồn và tín hiệu điều khiển cho bóng đèn led.

28. 28 November 9, 2011
Sơ lược về diode
Diode là một thiết bị bán dẫn chỉ cho
dòng điện đi theo một chiều dựa trên
sự hoạt động của lớp tiếp giáp p-n

29. 29 November 9, 2011
Khi diode được phân cực thuận, các hạt mang điện
Khi diode được phân cực nghịch, các hạt mang
dễ dàng đitiếp giáp giáp p-n, cho phép dòng điện
Lớp qua lớp tiếp P-N hình thành
điện không thể đi qua lớp tiếp giáp p-n nên không
đi qua
có dòng điện qua diode

30. 30 November 9, 2011
Nguyên lý tạo ra ánh sáng của LED

31. 31 November 9, 2011

32. 32 November 9, 2011

33. 33 November 9, 2011
 Vậy theo nguyên lý thì LED có thể phát ra ánh sáng
trắng không?
 LED trắng hoạt động như nào?
 => Theo nguyên lý thì LED không thể tạo ra ánh sáng
trắng vì sự hạ mức năng lượng của electron chỉ tạo ra
photon có tần số nhất định.
 => LED trắng phát ra ánh sáng trắng là nhờ sự tổ hợp 3
ánh sáng Đỏ-Lục-Lam (RGB) theo nguyên tắc phối màu
phát xạ, hoặc có thể tạo ra ánh sáng màu trắng theo
nguyên tắc quang phát quang (giống như đèn huỳnh
quang) bằng cách phủ lên bóng LED UV một lớp vật liệu
huỳnh quang!

34. 34 November 9, 2011
Phương pháp mới trong sx led xanh lục
 Gần đây đã phát triển một pp mới
để sản xuất đèn led ánh sáng
xanh với hiệu suất ánh sáng được
nâng lên rất nhiều lần
 Bằng cách khắc axit một đường
với kích thước nano trên bề mặt
giữa phần đế bằng ngọc bích và
lớp gali nito của đèn led có thể
phát ra ánh sáng xanh, khi phát
triển loại đèn led xanh lá cây sẽ
mang đến một thiết bị mới với
năng suất cao hơn, chiếu sáng tốt
hơn.

35. Một số loại đèn LED
35 November 9, 2011
RGB led

36. 36 November 9, 2011
2.3 Ưu điểm- Nhược điểm của led
 Ưu điểm
 Hiệu suất cao
 Màu sắc tươi
 Nhỏ gọn
 Thời gian đáp ứng nhanh
 Sử dụng linh hoạt (độ sáng/mờ, độ tập trung)
 Độ bền cao (khó vỡ, tuổi thọ 50 000h, ít trục trặc)
 Thân thiện với môi trường

37. 37 November 9, 2011
Nhược điểm
 Giá thành ban đầu cao
 Tuổi thọ phụ thuộc nhiệt độ
 Dễ bị đánh thủng bởi điện thế cao và chỉ cho
dòng điện đi qua theo 1 chiều

38. 38 November 9, 2011
2.4 Ứng dụng của đèn led
Vì Chiếu sáng ưu điểm nên được dùng rất nhiều
có nhiều

39. Dùng làm đèn báo hiệu
39 November 9, 2011
Đèn sương mù
Đèn giao thông
Đèn báo nguồn
Đèn phanh

40. Dùng trong trang trí 40 November 9, 2011

41. 41 November 9, 2011
Led 7 đoạn
Thời trang led
Led TV

42. 42
Đèn soi tiền giả 9, 2011
November
dùng led UV
Cổng IrDA
Ứng dụng của led ở phổ hồng
ngoại và tử ngoại
Camera nhìn đêm
với led hồng ngoại
Máy in sấy khô mực bằng
LED UV

43. 43 November 9, 2011
Tương lai của công nghệ led
Hình ảnh clip led của X2000
Khi ở chế độ gom sáng lúc chiếu
lên tường
Đèn pin tự vệ
X2000 dùng
Led chip
Cấu tạo LED công suất cao (HPLED)

44. 2.5 Thế hệ kế thừa của LED: OLED
44 November 9, 2011
(Oranic LED - diode phát quang hữu cơ)
 OLED là công nghệ led dùng vật liệu hữu cơ giữa 2 điện
cực để tạo ra ánh sáng
 Vì sử dụng vật liệu hữu cơ nên OLED có những đặc tính
mà LED không thể có như:
 Nhẹ hơn
 Dẻo hơn
 Mỏng hơn
 Trong suốt
 Vật liệu dễ tạo ra hơn

45. 45 November 9, 2011
Một vài công nghệ OLED
OLED ma trận thụ động (passive-matrix OLED-PMLED)
OLED ma trận chủ động (active-matrix OLED-AMOLED)
OLED trong suốt (transparent OLED)
OLED phát sáng đỉnh (top-emitting OLED)
OLED gấp được (foldable OLED-FOLED)
OLED trắng (white OLED)

46. 46 November 9, 2011
Tư liệu tham khảo:
Với sự thực hiện của:
Howstuffworks.com
Trịnh Minh Tùng
Designrecycleinc.com
Wikipedia.orgLê Quang Tuệ
Nguyễn Thị Thanh Tuyền
Electronicsweekly.com
Cùng nhiều Trần Văn Trường
site và forum khác
Disigned by NS
nickyshadow@gmail.com

47. 47 November 9, 2011