Il-prinċipju luminuż tal-LED

Kollhaid-dawl tax-xogħol rikarikabbli, Dawl tal-ikkampjar li jista 'jinġarrufanal ta 'quddiem multifunzjonaliUża t-tip tal-bozza LED. Biex tifhem il-prinċipju tad-dijodu LED, l-ewwel biex tifhem l-għarfien bażiku tas-semikondutturi. Il-proprjetajiet konduttivi ta 'materjali semikondutturi huma bejn kondutturi u iżolaturi. Il-karatteristiċi uniċi tiegħu huma: Meta s-semikonduttur ikun stimulat minn kundizzjonijiet esterni tad-dawl u tas-sħana, il-kapaċità konduttiva tagħha tinbidel b'mod sinifikanti; Iż-żieda ta 'ammonti żgħar ta' impuritajiet ma 'semikonduttur pur iżżid b'mod sinifikanti l-abbiltà tagħha li twettaq l-elettriku. Is-silikon (SI) u l-ġermanju (GE) huma s-semikondutturi l-aktar użati fl-elettronika moderna, u l-elettroni ta 'barra tagħhom huma erbgħa. Meta l-atomi tas-silikon jew tal-ġermanju jiffurmaw kristall, l-atomi ġirien jinteraġixxu ma 'xulxin, sabiex l-elettroni ta' barra jinqasmu miż-żewġ atomi, li jifforma l-istruttura ta 'bond kovalenti fil-kristall, li hija struttura molekulari bi ftit abilità ta' restrizzjoni. Fit-temperatura tal-kamra (300k), l-eċċitazzjoni termali tagħmel xi elettroni ta 'barra jiksbu biżżejjed enerġija biex jitbiegħdu mill-bond kovalenti u jsiru elettroni ħielsa, dan il-proċess jissejjaħ eċċitazzjoni intrinsika. Wara li l-elettron ma jkunx marbut biex isir elettron ħieles, fadal vakanza fil-bond kovalenti. Din il-post battal tissejjaħ toqba. Id-dehra ta 'toqba hija karatteristika importanti li tiddistingwi semikonduttur minn konduttur.

Meta ammont żgħir ta 'impurità pentavalenti bħall-fosfru huwa miżjud mas-semikondutturi intrinsiċi, se jkollu elettron żejjed wara li jifforma rabta kovalenti ma' atomi oħra tas-semikondutturi. Dan l-elettron żejjed jeħtieġ biss enerġija żgħira ħafna biex jeħles mill-bond u jsir elettron ħieles. Dan it-tip ta 'impurità semikonduttur jissejjaħ semikonduttur elettroniku (semikonduttur tat-tip N). Madankollu, iż-żieda ta 'ammont żgħir ta' impuritajiet elementali trivalenti (bħal boron, eċċ.) Ma 'semikondutturi intrinsiċi, minħabba li għandha biss tliet elettroni fis-saff ta' barra, wara li tifforma rabta kovalenti ma 'l-atomi ta' semikondutturi tal-madwar, se toħloq vakanza fil-kristall. Dan it-tip ta 'impurità semikonduttur jissejjaħ toqba semikonduttur (semikonduttur tat-tip P). Meta s-semikondutturi tat-tip N u tat-tip P huma kkombinati, hemm differenza fil-konċentrazzjoni ta 'elettroni u toqob ħielsa fil-junction tagħhom. Kemm l-elettroni kif ukoll it-toqob huma mxerrda lejn il-konċentrazzjoni aktar baxxa, u jħallu warajhom joni ċċarġjati iżda immobbli li jeqirdu n-newtralità elettrika oriġinali tar-reġjuni tat-tip N u tat-tip P. Dawn il-partiċelli ċċarġjati immobbli ħafna drabi jissejħu ħlasijiet spazjali, u huma kkonċentrati ħdejn l-interface tar-reġjuni N u P biex jiffurmaw reġjun irqiq ħafna ta 'ħlas spazjali, li huwa magħruf bħala l-junction PN.

Meta vultaġġ ta 'preġudizzju' l quddiem jiġi applikat fuq iż-żewġt itruf tal-junction PN (vultaġġ pożittiv għal naħa waħda tat-tip P), it-toqob u l-elettroni ħielsa jiċċaqalqu madwar xulxin, u joħolqu kamp elettriku intern. It-toqob li għadhom kemm ġew injettati mbagħad jerġgħu jimmiraw bl-elettroni ħielsa, xi kultant jirrilaxxaw enerġija żejda fil-forma ta 'fotoni, li hija d-dawl li naraw li joħroġ mill-LEDs. Tali spettru huwa relattivament dejjaq, u peress li kull materjal għandu vojt differenti, it-tulijiet ta 'mewġ ta' fotoni emessi huma differenti, u għalhekk il-kuluri tal-LEDs huma determinati mill-materjali bażiċi użati.