LED ಹೇಗೆ ಪనಿಯಾಗುತ್ತದೆ?

LED ಹೇಗೆ ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ?

LED ವ್ಯಾಖ್ಯಾನ

LED ಅಥವಾ ದೀಪಕ ನಿರ್ಮಿತ ಡೈಜೋಡ್ ಎಂದರೆ, ಒಂದು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಉಪಕರಣವಾಗಿದ್ದು, ಇದು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲಕ ಪ್ರದೀಪನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ದೀಪಕ ನಿರ್ಮಿಸುತ್ತದೆ.

LED ಹೇಗೆ ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ

ಸಾಮಾನ್ಯ ಡೈಜೋಡ್‌ನಂತೆ, LED ಡೈಜೋಡ್ ಅದು ಅಧಿಕ ಪ್ರವರ್ಧನೆಯಿಂದ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, n-ವ್ಯೂಹ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ n-ವ್ಯೂಹ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ p-ವ್ಯೂಹದಿಂದ ಹೆಚ್ಚು ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತದೆ. ಅದು ಅಧಿಕ ಪ್ರವರ್ಧನೆಯಿಂದ, ಪೋಟೆನ್ಶಿಯಲ್ ಬ್ಯಾರಿಯರ್ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಛೇದಗಳು ವಿರೋಧಿ ಲೆಯರ್ (ಅಥವಾ ಸಕ್ರಿಯ ಲೆಯರ್) ಯಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತದೆ, ದೀಪಕ ಅಥವಾ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳು ಎಲ್ಲ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ. ಒಂದು ಸಾಮಾನ್ಯ ಚಿತ್ರ ಮುಂದಿನ ಪ್ರವರ್ಧನೆಯ ಪ್ರಕಾರ ದೀಪಕ ನಿರ್ಮಿಸುವುದನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ.

ಏಕೆಂದರೆ ಸೊಲಿಡ್‌ನ ಶಕ್ತಿ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಸಿದ್ಧಾಂತವು, ದೀಪಕ ನಿರ್ಮಿಸುವುದನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುವುದು ಅನುಕೂಲಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಪದಾರ್ಥದ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಗ್ಯಾಪ್ ಸ್ಥಿರ ಅಥವಾ ಅಸ್ಥಿರ ಎಂದು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ಸ್ಥಿರ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಗ್ಯಾಪ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಪದಾರ್ಥಗಳೇ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುತ್ತವೆ. ಸ್ಥಿರ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಗ್ಯಾಪ್ ಪದಾರ್ಥದಲ್ಲಿ, ಕಂಡಕ್ಷಣ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಶಕ್ತಿಯ ತಲ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಶಕ್ತಿಯ ತುಪ್ಪ ಮೇಲೆ ಸ್ಥಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಛೇದಗಳು ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ರಚಿಸುವಾಗ, ಶಕ್ತಿ E = hν ಬ್ಯಾಂಡ್ ಗ್ಯಾಪ್ △ (eV) ನ ಪ್ರತಿನಿಧಿಯಾಗಿ ದೀಪಕ ಶಕ್ತಿಯ ಅಥವಾ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ, ಇಲ್ಲಿ h ಎಂಬುದು ಪ್ಲಾಂಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ ಮತ್ತು ν ಎಂಬುದು ದೀಪಕದ ಆವೃತ್ತಿ.

ಸ್ಥಿರ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಗ್ಯಾಪ್

ಅಸ್ಥಿರ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಗ್ಯಾಪ್ ಪದಾರ್ಥಗಳು ಅನ್ಯ ಪದಾರ್ಥಗಳಿಂದ ದೀಪಕ ನಿರ್ಮಿಸುವುದನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಕಾರಣ ಅವುಗಳ ಕಂಡಕ್ಷಣ ಬ್ಯಾಂಡ್ ತಲ ಬ್ಯಾಂಡ್ ತುಪ್ಪ ಮೇಲೆ ಸ್ಥಿತವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ, ಅದರಿಂದ ಶಕ್ತಿಯ ಅತ್ಯಧಿಕ ಭಾಗವನ್ನು ತಾಪಕ್ಕೆ ಮಾರ್ಪಾಡುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗಳು Si, Ge ಇತ್ಯಾದಿ.

ಅಸ್ಥಿರ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಗ್ಯಾಪ್

ಸ್ಥಿರ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಗ್ಯಾಪ್ ಹೊಂದಿರುವ ಪದಾರ್ಥದ ಉದಾಹರಣೆ ಗಲಿಯಮ್ ಅರ್ಸೆನೈಡ್(GaAs), ಇದು ಒಂದು ಸಂಯೋಜನ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಮತ್ತು ಇದು LED ಗಳಿಂದ ಬಳಸಲಾಗುವ ಪದಾರ್ಥ. GaAs ಗೆ ಡೋಪಾಂಟ್ ಅಣುಗಳನ್ನು ಜೋಡಿಸಿ ವಿವಿಧ ರಂಗುಗಳನ್ನು ನೀಡಬಹುದು. ಕೆಲವು LED ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಪದಾರ್ಥಗಳು:

• ಆಲುಮಿನಿಯಮ್ ಗಲಿಯಮ್ ಅರ್ಸೆನೈಡ್(AlGaAs) – ಇನ್ಫ್ರಾರೆಡ್.

• ಗಲಿಯಮ್ ಅರ್ಸೆನೈಕ್ ಫಾಸ್ಫೈಡ್(GaAsP) – ಲಾಲ, ಹೆಣ್ಣೆ, ಹುಳುಕು.

• ಆಲುಮಿನಿಯಮ್ ಗಲಿಯಮ್ ಫಾಸ್ಫೈಡ್(AlGaP) – ಹಸಿರು.

• ಇಂಡಿಯಮ್ ಗಲಿಯಮ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ (InGaN) – ನೀಲ, ನೀಲ-ಹಸಿರು, ನಿಕಟ ಯುವಿ.

• ಜಿಂಕ್ ಸೆಲೆನೈಡ್(ZnSe) – ನೀಲ.

LED ಯ ಭೌತಿಕ ರಚನೆ

LED ಯ ರಚನೆಯು ದೀಪಕ ನಿರ್ಮಿಸುವುದನ್ನು ಪದಾರ್ಥದ ಮೂಲಕ ಪುನರ್ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ವಿನ್ಯಸಿತವಾಗಿದೆ. ಇದರಿಂದ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಛೇದ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಮೇಲ್ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ನಡೆಯುತ್ತದೆ.

ಮೇಲಿನ ಚಿತ್ರವು LED p-n ಜಂಕ್‌ನ ಎರಡು ವಿಧ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. p-ವ್ಯೂಹ ಲೆಯರ್ ತುಪ್ಪ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು n-ವ್ಯೂಹ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಬೆಳೆಯಲಾಗಿದೆ. p-n ಜಂಕ್‌ನ ಎರಡೂ ಪಾರ್ಶ್ವಗಳಲ್ಲಿ ಜೋಡಿಸಿದ ಮೆಟಲ್ ಇಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್‌ಗಳು ಬಾಹ್ಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಪರ್ಕಕ್ಕೆ ಸೇವೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ದೀಪಕ ನಿರ್ಮಿಸುವ LED p-n ಜಂಕ್ ಒಂದು ಗುಂಡಿಯಾಕಾರದ ಸ್ಪಷ್ಟ ಕೇಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಮೂಡಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದರಿಂದ ದೀಪಕ ಸಮನಾಗಿ ಎಲ್ಲ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಂತರ್ ಪ್ರತಿನಿಧಿಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

LED ಯ ದೀರ್ಘ ಪಾದ ಪೋಷಕ ಇಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಅಥವಾ ಐನೋಡ್ ನೆನೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ.

ಇಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ 2 ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಪಾದಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ LED ಗಳು ಲಭ್ಯವಿದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ 3, 4 ಮತ್ತು 6 ಪಿನ್ ವಿನ್ಯಾಸಗಳು ಒಂದೇ LED ಪ್ಯಾಕೇಜ್‌ನಲ್ಲಿ ವಿವಿಧ ರಂಗುಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು. ಪ್ರದರ್ಶನ ಪ್ಲೇಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಮೂಡಿಸಬಹುದಾದ ಪ್ರದರ್ಶನ ಪ್ಲೇಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಮೂಡಿಸಬಹುದಾದ ಸರಣಿ ಮೂಡಿಸಲಾದ LED ಪ್ರದರ್ಶನಗಳು ಲಭ್ಯವಿದೆ.

LED ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕೆಲವು ಟೆನ್ ಮಿಲಿಯಾಂಪ್ ಶ್ರೇಣಿಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಅಗತ್ಯವಿದ್ದು, ಸಾಮಾನ್ಯ ಡೈಜೋಡ್‌ಗಳಿಗಿಂತ 1.5 ಮತ್ತು 3.5 ವೋಲ್ಟ್ ನ ಮೇಲ್ ಪ್ರವರ್ಧನ ವೋಲ್ಟ್ ಚಾಲನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ ಶ್ರೇಣಿಯಲ್ಲಿ ಉನ್ನತ ವಿರೋಧ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.

ಶ್ವೇತ ದೀಪಕ LED ಗಳು ಅಥವಾ ಶ್ವೇತ ದೀಪಕ ಲ್ಯಾಂಪ್‌ಗಳು

LED ಲ್ಯಾಂಪ್‌ಗಳು, ಬಲ್ಬ್‌ಗಳು, ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಪ್ರಕಾಶ ಪ್ರದರ್ಶನಗಳು ಈ ದಿನಗಳಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ಲೋಕಪ್ರಿಯವಾಗಿವೆ, ಕಾರಣ ಅವು ಶ್ವೇತ ದೀಪಕ ಪ್ರದರ್ಶನದ ಮೂಲಕ ಅತ್ಯಂತ ಹೆಚ್ಚು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಇದು ಇನ್ಕಂಡೆಸೆಂಟ್ ಬಲ್ಬ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಪ್ರದರ್ಶನಗಳಿಗೆ ಶ್ವೇತ ದೀಪಕ ಅನ್ವಯಿಸಲ್ಪಟ್ಟು. LED ಗಳ ಮೂಲಕ ಶ್ವೇತ ದೀಪಕ ನಿರ್ಮಿಸುವ ಎರಡು ವಿಧ ವಿಧಾನಗಳಿವೆ:

RGB ಎಂಬ ಮೂರು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ರಂಗುಗಳನ್ನು ಮಿಶ್ರಿತಗೊಳಿಸಿ ಶ್ವೇತ ದೀಪಕ ನಿರ್ಮಿಸುವುದು. ಈ ವಿಧಾನವು ಉತ್ತಮ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.