LED యొక్క ఆపరేషన్ యొక్క పరికరం మరియు సూత్రం

ప్రకాశించే దీపాలలో, కాంతి వేడి నుండి తెలుపు టంగ్స్టన్ ఫిలమెంట్ నుండి వస్తుంది, ముఖ్యంగా వేడి నుండి. కొలిమిలో మెరుస్తున్న బొగ్గులాగా, విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క వేడి ప్రభావంతో వేడి చేయబడినప్పుడు, ఎలక్ట్రాన్లు వేగంగా డోలనం మరియు వాహక లోహం యొక్క క్రిస్టల్ లాటిస్ యొక్క నోడ్‌లతో ఢీకొన్నప్పుడు, అదే సమయంలో కనిపించే కాంతిని విడుదల చేస్తుంది, అయితే, ఇది తక్కువ మాత్రమే సూచిస్తుంది. దీపానికి శక్తినిచ్చే మొత్తం వినియోగించే విద్యుత్ శక్తిలో 15% కంటే...

LED లు, ప్రకాశించే దీపాల మాదిరిగా కాకుండా, కాంతిని విడుదల చేయడం వేడి కారణంగా కాదు, కానీ వాటి రూపకల్పన యొక్క విశిష్టత కారణంగా, ఇది ప్రధానంగా ప్రస్తుత శక్తి నిర్దిష్ట తరంగదైర్ఘ్యం వద్ద కాంతి ఉద్గారానికి ఖచ్చితంగా వెళుతుందని నిర్ధారించడం లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది. ఫలితంగా, కాంతి వనరుగా LED యొక్క సామర్థ్యం 50% మించిపోయింది.

ఇక్కడ కరెంట్ ప్రవహిస్తుంది p-n జంక్షన్ మీదుగా, పరివర్తనలో ఒక నిర్దిష్ట పౌనఃపున్యం మరియు అందువలన నిర్దిష్ట రంగు యొక్క కనిపించే కాంతి యొక్క ఫోటాన్ల (క్వాంటా) ఉద్గారంతో ఎలక్ట్రాన్లు మరియు రంధ్రాల పునఃసంయోగం ఉంటుంది.

ప్రతి LED ప్రాథమికంగా క్రింది విధంగా అమర్చబడింది.ముందుగా, పైన పేర్కొన్న విధంగా, ఒక ఎలక్ట్రాన్-హోల్ జంక్షన్ ఉంది, ఇందులో p-టైప్ సెమీకండక్టర్స్ (ప్రస్తుత వాహకాలలో ఎక్కువ భాగం రంధ్రాలు) మరియు ఒకదానితో ఒకటి సంపర్కంలో ఉన్న n-రకం సెమీకండక్టర్లను కలిగి ఉంటుంది (ప్రస్తుత వాహకాలలో ఎక్కువ భాగం ఎలక్ట్రాన్లు).

ఈ జంక్షన్ ద్వారా కరెంట్ ఫార్వర్డ్ దిశలో ప్రసారం చేయబడినప్పుడు, రెండు వ్యతిరేక రకాల సెమీకండక్టర్ల సంపర్క బిందువు వద్ద, ఒక రకమైన వాహకత ఉన్న ప్రాంతం నుండి ఒక ప్రాంతానికి ఛార్జ్ ట్రాన్సిషన్ ఏర్పడుతుంది (ఛార్జ్ క్యారియర్లు శక్తి స్థాయిల మధ్య జంప్) వివిధ రకాల వాహకత.

ఈ సందర్భంలో, ఎలక్ట్రాన్లు వాటి ప్రతికూల చార్జ్‌తో ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడిన రంధ్రాల అయాన్లతో కలుపుతాయి. ఈ సమయంలో, కాంతి యొక్క ఫోటాన్లు పుడతాయి, దీని పౌనఃపున్యం పరివర్తన యొక్క రెండు వైపులా ఉన్న పదార్థాల మధ్య అణువుల శక్తి స్థాయిలలో (సంభావ్య అవరోధం యొక్క ఎత్తు) వ్యత్యాసానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.

నిర్మాణాత్మకంగా, LED లు వివిధ రూపాల్లో వస్తాయి. సరళమైన రూపం ఐదు మిల్లీమీటర్ల శరీరం - ఒక లెన్స్. ఇటువంటి LED లను తరచుగా వివిధ గృహోపకరణాలపై సూచిక LED లుగా గుర్తించవచ్చు. పైభాగంలో, LED హౌసింగ్ లెన్స్ ఆకారంలో ఉంటుంది. హౌసింగ్ యొక్క దిగువ భాగంలో పారాబొలిక్ రిఫ్లెక్టర్ (రిఫ్లెక్టర్) వ్యవస్థాపించబడింది.

రిఫ్లెక్టర్‌పై కరెంట్ pn జంక్షన్ గుండా వెళ్ళే ప్రదేశంలో కాంతిని విడుదల చేసే క్రిస్టల్ ఉంటుంది. కాథోడ్ నుండి - యానోడ్ వరకు, రిఫ్లెక్టర్ నుండి - సన్నని వైర్ దిశలో, ఎలక్ట్రాన్లు క్యూబ్ - క్రిస్టల్ ద్వారా కదులుతాయి.

ఈ సెమీకండక్టర్ క్రిస్టల్ LED యొక్క ప్రధాన అంశం. ఇక్కడ ఇది 0.3 బై 0.3 బై 0.25 మిమీ పరిమాణంలో ఉంటుంది. క్రిస్టల్ ఒక సన్నని తీగ వంతెన ద్వారా యానోడ్‌కు అనుసంధానించబడి ఉంది.పాలిమర్ బాడీ అదే సమయంలో ఒక పారదర్శక లెన్స్, ఇది కాంతిని ఒక నిర్దిష్ట దిశలో కేంద్రీకరిస్తుంది, తద్వారా కాంతి పుంజం యొక్క పరిమిత కోణాన్ని పొందుతుంది.

నేడు, LED లు అతినీలలోహిత మరియు తెలుపు నుండి ఎరుపు మరియు పరారుణ వరకు ఇంద్రధనస్సు యొక్క అన్ని రంగులలో వస్తాయి. అత్యంత సాధారణమైనవి ఎరుపు, నారింజ, పసుపు, ఆకుపచ్చ, నీలం మరియు తెలుపు LED రంగులు. మరియు ఇక్కడ గ్లిట్టర్ యొక్క రంగు కేసు యొక్క రంగు ద్వారా నిర్ణయించబడదు!

రంగు pn జంక్షన్ ద్వారా విడుదలయ్యే ఫోటాన్‌ల తరంగదైర్ఘ్యంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, ఎరుపు LED యొక్క ఎరుపు రంగు 610 నుండి 760 nm వరకు తరంగదైర్ఘ్యం కలిగి ఉంటుంది. తరంగదైర్ఘ్యం, ఒక నిర్దిష్ట భాగం యొక్క తయారీలో ఉపయోగించిన పదార్థంపై ఆధారపడి ఉంటుంది సెమీకండక్టర్ ఈ LED కోసం, ఎరుపు నుండి పసుపు రంగును పొందడానికి, అల్యూమినియం, ఇండియం, గాలియం మరియు భాస్వరం యొక్క మలినాలు ఉపయోగించబడతాయి.

ఆకుపచ్చ నుండి నీలం వరకు రంగులను పొందడానికి - నత్రజని, గాలియం, ఇండియం. తెలుపు రంగును పొందడానికి, క్రిస్టల్‌కు ప్రత్యేక ఫాస్ఫర్ జోడించబడుతుంది, ఇది సహాయంతో నీలం రంగును తెలుపుగా మారుస్తుంది. ఫోటోల్యూమినిసెన్స్ దృగ్విషయాలు.

ఇది కూడ చూడు: LED ని రెసిస్టర్ ద్వారా ఎందుకు కనెక్ట్ చేయాలి