LED எவ்வாறு செயலிழக்கிறது

எங்கள் எலை எப்படி வேலை செய்கிறது?

LED வரைவு

LED (Light Emitting Diode) என்பது ஒரு தொகுதியின் மூலமாக விளக்கம் விடும் ஒரு அரைக்குண்டு உபகரணமாகும். இது விளக்கத்தை விடுவதற்கு electroluminescence என்ற முறையைப் பயன்படுத்துகிறது.

LED எப்படி வேலை செய்கிறது

ஒரு சாதாரண திரியத்தைப் போலவே, LED திரியம் முன்னோக்கிய வலிமை வழங்கப்படும்போது வேலை செய்கிறது. இங்கு n-வகை அரைக்குண்டு p-வகை அரைக்குண்டு ஐ விட அதிகமாக உள்ளது. முன்னோக்கிய வலிமை வழங்கப்படும்போது, வித்தியாச போக்கு குறைந்து விடும் மற்றும் இதில் நிழல் மற்றும் வெளிச்சம் இணைக்கப்படும் போது, விளக்கம் அல்லது போடான்கள் அனைத்து திசைகளிலும் விடப்படுகின்றன. முன்னோக்கிய வலிமை வழங்கப்படும்போது நிழல்-வெளிச்சம் இணைக்கப்படும் போது விளக்கம் விடப்படும் என்ற ஒரு உதாரண படம் கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.

LED இல் போடான்களின் விடுதலை திண்மங்களின் செறிவியல் மூலம் விளக்கப்படுகிறது. இது விளக்கத்தின் விடுதலை அல்லது இலக்கிய அல்லது தொடர்ச்சியான செறிவியல் மூலம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. தொடர்ச்சியான செறிவியல் உள்ள அரைக்குண்டு அலைகள் போடான்களை விடுகின்றன. தொடர்ச்சியான செறிவியல் உள்ள அரைக்குண்டு உள்ளிட்ட கட்டமைப்பில், செறிவியலின் வித்தியாசம் நேரில் உள்ளது.

நிழல் மற்றும் வெளிச்சம் இணைக்கப்படும்போது, E = hν என்ற எரிசக்தி △ (eV) விளக்கத்தில் விடப்படுகிறது. இங்கு h என்பது Planck's மாறிலி மற்றும் ν என்பது விளக்கத்தின் அதிர்வெண்.

தொடர்ச்சியான செறிவியல்

இலக்கிய செறிவியல் உள்ள அரைக்குண்டுகள் விளக்கத்தை விடுவதில்லை, ஏனெனில் அவற்றின் செறிவியலின் வித்தியாசம் நேரில் உள்ளது இல்லை. இவற்றில் பெரும்பாலான எரிசக்தி வெப்பமாக மாறுகிறது. இதன் எடுத்துக்காட்டுகள் Si, Ge ஆகியவை.

இலக்கிய செறிவியல்

தொடர்ச்சியான செறிவியல் உள்ள அரைக்குண்டு ஒன்று Gallium Arsenide(GaAs) ஆகும். இது LED களில் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு கலவை அரைக்குண்டு. GaAs இல் கூடுதல் அணுக்கள் சேர்க்கப்படுகின்றன, இதனால் வெவ்வேறு நிறங்கள் விடப்படுகின்றன. LED களில் பயன்படுத்தப்படும் சில அரைக்குண்டுகள்:

• Aluminium Gallium Arsenide(AlGaAs) – இரத்த வண்ணம்.

• Gallium Arsenic Phosphide(GaAsP) – சிவப்பு, மஞ்சள், மஞ்சள்.

• Aluminium Gallium Phosphide(AlGaP) – பச்சை.

• Indium gallium nitride (InGaN) – நீலம், நீலம்-பச்சை, கரிய வெளிச்சம்.

• Zinc Selenide(ZnSe) – நீலம்.

LED இன் இயற்கை அமைப்பு

LED இன் அமைப்பு விளக்கம் விடப்படும்போது அது அலைக்கு மீண்டும் திரும்ப விடப்படாமல் விடப்படுகிறது. இதனால் நிழல்-வெளிச்சம் இணைக்கப்படும் போது அது மேற்பரப்பில் நிகழும்.

மேலே உள்ள படம் LED p-n இணைப்பின் இரு வேறு வகையான அமைப்புகளை காட்டுகிறது. p-வகை அரைக்குண்டு நெரிதாக உள்ளது மற்றும் n-வகை அரைக்குண்டு அடிப்படையில் வளர்க்கப்படுகிறது. p-n இணைப்பின் இரு பக்கங்களிலும் இணைக்கப்பட்ட மேல் இணைப்புகள் வெளியில் விடப்படும் விளக்கத்திற்கான மேல் இணைப்புகளாக செயல்படுகின்றன. LED p-n இணைப்பு ஒரு வட்டவடிவ தெளிவான பெட்டியில் அடைக்கப்பட்டுள்ளது, இதனால் விளக்கம் அனைத்து திசைகளிலும் சீராக விடப்படுகிறது மற்றும் உள்ளே விடப்படும் விளக்கத்தின் மீதான விரிவு குறைவாக இருக்கும்.

LED இன் பெரிய கால் நேர்ம மின்குறிப்பானது அல்லது anode ஆகும்.

2 கால்களுக்கு மேல் உள்ள LED களும் உள்ளன, எடுத்துக்காட்டாக 3, 4 மற்றும் 6 பின் கால் அமைப்புகள் ஒரே LED பெட்டியில் பல நிறங்களைப் பெற. PCB இல் இணைக்கப்படும் உருவமாக உள்ள LED களும் உள்ளன.

LED களுக்கு சில மில்லிஅம்பீர் அளவு மின்காந்தம் தேவைப்படுகிறது மற்றும் அவற்றின் முன்னோக்கிய விடுதலை வெளிச்சம் 1.5 முதல் 3.5 வோல்ட் வரை உள்ளது, இது சாதாரண திரியத்தை விட அதிகமாக உள்ளது.

வெள்ளிய விளக்கம் LED கள் அல்லது வெள்ளிய LED பெட்டிகள்

LED விளக்கங்கள், பெட்டிகள், தெரு விளக்கங்கள் இந்த நாட்களில் மிக பிரபலமாக உள்ளன, ஏனெனில் LED களின் திட்ட விளக்கத்திற்கு தேவையான அம்பீர் அளவு மிக அதிகமாக உள்ளது. பொதுவான விளக்கத்திற்கு வெள்ளிய விளக்கம் தேவைப்படுகிறது. LED களின் மூலம் வெள்ளிய விளக்கத்தை உருவாக்குவதற்கு இரு முறைகள் உள்ளன:

RGB மூன்று முக்கிய நிறங்களை கலக்கும் முறை. இந்த முறை உயர் குவாண்டம் செயலியாகும்.

மற்றொரு முறை ஒரு நிற விளக்கத்தை மற்றொரு நிற போஸ்பர் மூலம் கூட்டுவது. இந்த முறை LED பெட்டிகள் மற்றும் விளக்கங்களை உருவாக்குவதற்கு வணிக முறையாக பயன்படுத்தப்படுகிறது.

LED களின் பயன்பாடுகள்

OLEDs, micro-LEDs, குவாண்டம் புள்ளிகள் ஆகியவற்றில் உள்ள விளக்கம்.

• LED குறியீடாக.

• தொலைநோக்கிகளில்.

• விளக்கங்களில்.

• ஒப்டோ-ஐசோலேட்டர்களில்.