LED-யின் ஒளிரும் கொள்கை

அனைத்தும்ரீசார்ஜ் செய்யக்கூடிய வேலை விளக்கு, கையடக்க முகாம் விளக்குமற்றும்பல்நோக்கு முகப்பு விளக்குLED பல்பு வகையைப் பயன்படுத்தவும். டையோடு LED-யின் கொள்கையைப் புரிந்துகொள்ள, முதலில் குறைக்கடத்திகள் பற்றிய அடிப்படை அறிவைப் புரிந்துகொள்ள வேண்டும். குறைக்கடத்திப் பொருட்களின் கடத்தும் பண்புகள், கடத்திகளுக்கும் மின்காப்பான்களுக்கும் இடையில் உள்ளன. அதன் தனித்துவமான அம்சங்கள்: ஒரு குறைக்கடத்தி வெளிப்புற ஒளி மற்றும் வெப்ப நிலைகளால் தூண்டப்படும்போது, ​​அதன் கடத்தும் திறன் கணிசமாக மாறும்; ஒரு தூய குறைக்கடத்தியில் சிறிய அளவிலான அசுத்தங்களைச் சேர்ப்பது, மின்சாரத்தைக் கடத்தும் அதன் திறனை கணிசமாக அதிகரிக்கிறது. சிலிக்கான் (Si) மற்றும் ஜெர்மானியம் (Ge) ஆகியவை நவீன மின்னணுவியலில் மிகவும் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் குறைக்கடத்திகள் ஆகும், மேலும் அவற்றின் வெளிப்புற எலக்ட்ரான்கள் நான்கு ஆகும். சிலிக்கான் அல்லது ஜெர்மானியம் அணுக்கள் ஒரு படிகத்தை உருவாக்கும்போது, ​​அருகிலுள்ள அணுக்கள் ஒன்றுடன் ஒன்று வினைபுரிகின்றன, இதனால் வெளிப்புற எலக்ட்ரான்கள் இரண்டு அணுக்களாலும் பகிரப்படுகின்றன. இது படிகத்தில் சகப்பிணைப்பு கட்டமைப்பை உருவாக்குகிறது, இது குறைந்த கட்டுப்படுத்தும் திறனைக் கொண்ட ஒரு மூலக்கூறு அமைப்பாகும். அறை வெப்பநிலையில் (300K), வெப்பத் தூண்டுதல் சில வெளிப்புற எலக்ட்ரான்களை சகப்பிணைப்பிலிருந்து விடுபட்டு கட்டற்ற எலக்ட்ரான்களாக மாற போதுமான ஆற்றலைப் பெறச் செய்யும், இந்த செயல்முறை உள்ளார்ந்த தூண்டுதல் என்று அழைக்கப்படுகிறது. எலக்ட்ரான் பிணைப்பிலிருந்து விடுபட்டு ஒரு கட்டற்ற எலக்ட்ரானாக மாறிய பிறகு, சகப்பிணைப்பில் ஒரு காலியிடம் உருவாகிறது. இந்தக் காலியிடம் துளை என்று அழைக்கப்படுகிறது. ஒரு குறைக்கடத்தியை ஒரு கடத்தியிலிருந்து வேறுபடுத்திக் காட்டும் ஒரு முக்கியமான அம்சம் இந்தத் துளையின் தோற்றமாகும்.

பாஸ்பரஸ் போன்ற ஐந்தினை இணைதிறன் கொண்ட மாசானது, உள்ளார்ந்த குறைக்கடத்தியுடன் சிறிதளவு சேர்க்கப்படும்போது, ​​அது மற்ற குறைக்கடத்தி அணுக்களுடன் சகப்பிணைப்பை உருவாக்கிய பிறகு ஒரு கூடுதல் எலக்ட்ரானைக் கொண்டிருக்கும். இந்தக் கூடுதல் எலக்ட்ரான், பிணைப்பிலிருந்து விடுபட்டு ஒரு கட்டற்ற எலக்ட்ரானாக மாறுவதற்கு மிகச் சிறிய ஆற்றல் மட்டுமே தேவைப்படுகிறது. இந்த வகையான மாசுக் குறைக்கடத்தி, எலக்ட்ரான் குறைக்கடத்தி (N-வகை குறைக்கடத்தி) என்று அழைக்கப்படுகிறது. இருப்பினும், உள்ளார்ந்த குறைக்கடத்தியுடன் சிறிதளவு மூவினை இணைதிறன் கொண்ட தனிம மாசுகளை (போரான் போன்றவை) சேர்க்கும்போது, ​​அதன் வெளி அடுக்கில் மூன்று எலக்ட்ரான்கள் மட்டுமே இருப்பதால், சுற்றியுள்ள குறைக்கடத்தி அணுக்களுடன் சகப்பிணைப்பை உருவாக்கிய பிறகு, அது படிகத்தில் ஒரு வெற்றிடத்தை உருவாக்கும். இந்த வகையான மாசுக் குறைக்கடத்தி, துளைக் குறைக்கடத்தி (P-வகை குறைக்கடத்தி) என்று அழைக்கப்படுகிறது. N-வகை மற்றும் P-வகை குறைக்கடத்திகள் இணைக்கப்படும்போது, ​​அவற்றின் சந்திப்பில் கட்டற்ற எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் துளைகளின் செறிவில் ஒரு வேறுபாடு காணப்படுகிறது. எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் ஹோல்கள் இரண்டும் குறைந்த செறிவை நோக்கிப் பரவுகின்றன. இதனால், N-வகை மற்றும் P-வகை பகுதிகளின் அசல் மின் நடுநிலைத்தன்மையை அழிக்கும் மின்னூட்டம் பெற்ற ஆனால் அசையாத அயனிகள் பின்தங்கிவிடுகின்றன. இந்த அசையாத மின்னூட்டம் பெற்ற துகள்கள் பெரும்பாலும் விண் மின்னூட்டங்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. மேலும், இவை N மற்றும் P பகுதிகளின் இடைமுகத்திற்கு அருகில் குவிந்து, PN சந்தி என்று அழைக்கப்படும் மிக மெல்லிய விண் மின்னூட்டப் பகுதியை உருவாக்குகின்றன.

PN சந்திப்பின் இரு முனைகளிலும் ஒரு முன்னோக்குச் சாய்வு மின்னழுத்தம் செலுத்தப்படும்போது (P-வகையின் ஒரு பக்கத்திற்கு நேர்மறை மின்னழுத்தம்), துளைகளும் கட்டற்ற எலக்ட்ரான்களும் ஒன்றையொன்று சுற்றி நகர்ந்து, ஒரு உள் மின்புலத்தை உருவாக்குகின்றன. புதிதாக உட்செலுத்தப்பட்ட துளைகள் பின்னர் கட்டற்ற எலக்ட்ரான்களுடன் மீண்டும் இணைகின்றன, சில சமயங்களில் அதிகப்படியான ஆற்றலை ஃபோட்டான்கள் வடிவில் வெளியிடுகின்றன; இந்த ஃபோட்டான்களையே நாம் LED-க்களால் உமிழப்படுவதைக் காண்கிறோம். இத்தகைய நிறமாலை ஒப்பீட்டளவில் குறுகியது, மேலும் ஒவ்வொரு பொருளுக்கும் வெவ்வேறு பட்டை இடைவெளி இருப்பதால், உமிழப்படும் ஃபோட்டான்களின் அலைநீளங்கள் வேறுபடுகின்றன. எனவே, LED-க்களின் நிறங்கள் பயன்படுத்தப்படும் அடிப்படைப் பொருட்களால் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன.