LED'in aydınlık prensibi

Tümşarj edilebilir iş ışığı, Taşınabilir kamp ışığıVeçok işlevli farLED ampul tipini kullanın. Diyot LED prensibini anlamak için önce yarı iletkenlerin temel bilgisini anlamak. Yarı iletken malzemelerin iletken özellikleri iletkenler ve izolatörler arasındadır. Eşsiz özellikleri: Yarı iletken harici ışık ve ısı koşulları tarafından uyarıldığında, iletken yeteneği önemli ölçüde değişecektir; Saf bir yarı iletkene az miktarda safsızlık eklemek, elektrik yapma yeteneğini önemli ölçüde artırır. Silikon (SI) ve Germanyum (GE), modern elektroniklerde en sık kullanılan yarı iletkenlerdir ve dış elektronları dört'dür. Silikon veya Almanyum atomları bir kristal oluşturduğunda, komşu atomlar birbirleriyle etkileşime girer, böylece dış elektronlar, az kısıtlama yeteneğine sahip moleküler bir yapı olan kristalde kovalent bağ yapısını oluşturan iki atom tarafından paylaşılır. Oda sıcaklığında (300K), termal uyarma bazı dış elektronların kovalent bağdan kopması ve serbest elektronlar haline gelmesi için yeterli enerji almasını sağlayacaktır, bu işleme içsel uyarma olarak adlandırılır. Elektron serbest bir elektron haline geldikten sonra, kovalent bağda bir boşluk bırakılır. Bu boşluğa delik denir. Bir deliğin görünümü, bir yarı iletkeni bir iletkenden ayıran önemli bir özelliktir.

İçsel yarı iletkene fosfor gibi az miktarda pentavalent safsızlık ilave edildiğinde, diğer yarı iletken atomlarla kovalent bir bağ oluşturduktan sonra ekstra bir elektrona sahip olacaktır. Bu ekstra elektron, bağdan kurtulmak ve serbest bir elektron haline gelmek için sadece çok küçük bir enerjiye ihtiyaç duyar. Bu tür bir safsızlık yarı iletkenine elektronik yarı iletken (N tipi yarı iletken) denir. Bununla birlikte, içsel yarı iletkene az miktarda üç değerlikli element safsızlıkları (bor, vb. Gibi) ekleyerek, çevre yarı iletken atomlarıyla bir kovalent bağ oluşturduktan sonra dış tabakada sadece üç elektron vardır, kristalde bir boşluk yaratacaktır. Bu tür bir safsızlık yarı iletkenine delik yarı iletken (p-tipi yarı iletken) denir. N-tipi ve P tipi yarı iletkenler birleştirildiğinde, kavşaklarında serbest elektron ve delik konsantrasyonunda bir fark vardır. Hem elektronlar hem de delikler, N-tipi ve P tipi bölgelerin orijinal elektrik nötrlüğünü yok eden yüklü ancak hareketsiz iyonları geride bırakarak düşük konsantrasyona doğru yayılır. Bu hareketsiz yüklü parçacıklar genellikle uzay yükleri olarak adlandırılır ve PN kavşağı olarak bilinen çok ince bir alan yükü bölgesi oluşturmak için N ve P bölgelerinin arayüzüne yakın konsantre edilirler.

PN kavşağının her iki ucuna (P tipinin bir tarafına pozitif voltaj) ileri sapma voltajı uygulandığında, delikler ve serbest elektronlar birbirleri etrafında hareket ederek dahili bir elektrik alanı oluşturur. Yeni enjekte edilen delikler daha sonra serbest elektronlarla yeniden birleşir, bazen LED'ler tarafından yayıldığını gördüğümüz ışık olan fotonlar şeklinde fazla enerji serbest bırakır. Böyle bir spektrum nispeten dardır ve her malzemenin farklı bir bant boşluğuna sahip olduğundan, yayılan fotonların dalga boyları farklıdır, bu nedenle LED'lerin renkleri kullanılan temel malzemeler tarafından belirlenir.