የ LED ብርሃን መርህ

ሁሉምእንደገና ሊሞላ የሚችል የሥራ ብርሃን ፣ ተንቀሳቃሽ የካምፕ መብራትእናሁለገብ የፊት መብራትየ LED አምፖሉን አይነት ይጠቀሙ. የ diode led የሚለውን መርህ ለመረዳት በመጀመሪያ የሴሚኮንዳክተሮችን መሰረታዊ እውቀት ለመረዳት. የሴሚኮንዳክተር ቁሶች የመተዳደሪያ ባህሪያት በኮንዳክተሮች እና ኢንሱሌተሮች መካከል ናቸው. የእሱ ልዩ ባህሪያት ሴሚኮንዳክተሩ በውጫዊ ብርሃን እና ሙቀት ሁኔታዎች ሲነቃቁ, የመምራት ችሎታው በከፍተኛ ሁኔታ ይለወጣል; አነስተኛ መጠን ያለው ቆሻሻን ወደ ንጹህ ሴሚኮንዳክተር መጨመር የኤሌክትሪክ ኃይልን የመምራት ችሎታን በእጅጉ ይጨምራል. በዘመናዊ ኤሌክትሮኒክስ ውስጥ በብዛት ጥቅም ላይ የሚውሉት ሴሚኮንዳክተሮች ሲሊኮን (ሲ) እና ጀርማኒየም (ጂ) ሲሆኑ ውጫዊ ኤሌክትሮኖቻቸው አራት ናቸው። የሲሊኮን ወይም የጀርመኒየም አተሞች ክሪስታል ሲፈጠሩ, አጎራባች አቶሞች እርስ በእርሳቸው ይገናኛሉ, ስለዚህም ውጫዊ ኤሌክትሮኖች በሁለቱ አተሞች ይጋራሉ, ይህም በክሪስታል ውስጥ ያለውን የኮቫለንት ቦንድ መዋቅር ይመሰርታል, ይህም አነስተኛ የመገደብ ችሎታ ያለው ሞለኪውላዊ መዋቅር ነው. በክፍል ሙቀት (300 ኪ.ሜ) የሙቀት መነቃቃት አንዳንድ ውጫዊ ኤሌክትሮኖች ከኮቫለንት ቦንድ ለመላቀቅ እና ነፃ ኤሌክትሮኖች እንዲሆኑ በቂ ሃይል እንዲያገኙ ያደርጋል፣ ይህ ሂደት ውስጣዊ ተነሳሽነት ይባላል። ኤሌክትሮን ነፃ ኤሌክትሮን ለመሆን ከታሰረ በኋላ፣ ክፍት የስራ ቦታ በ covalent bond ውስጥ ይቀራል። ይህ ክፍት ቦታ ጉድጓድ ይባላል. የጉድጓዱ ገጽታ ሴሚኮንዳክተርን ከአንድ መሪ ​​የሚለይ ጠቃሚ ባህሪ ነው።

እንደ ፎስፈረስ ያለ አነስተኛ መጠን ያለው የፔንታቫለንት ርኩሰት ወደ ውስጣዊ ሴሚኮንዳክተር ሲጨመር ከሌሎች ሴሚኮንዳክተር አተሞች ጋር ኮቫለንት ቦንድ ከፈጠረ በኋላ ተጨማሪ ኤሌክትሮን ይኖረዋል። ይህ ተጨማሪ ኤሌክትሮን ግንኙነቱን ለማስወገድ እና ነፃ ኤሌክትሮን ለመሆን በጣም ትንሽ ኃይል ብቻ ይፈልጋል። የዚህ ዓይነቱ ርኩሰት ሴሚኮንዳክተር ኤሌክትሮኒካዊ ሴሚኮንዳክተር (ኤን-አይነት ሴሚኮንዳክተር) ይባላል። ነገር ግን በውስጣዊ ሴሚኮንዳክተር ውስጥ ትንሽ መጠን ያለው trivalent elemental እዳሪ (እንደ ቦሮን ወዘተ) በመጨመር በውጫዊው ሽፋን ውስጥ ሶስት ኤሌክትሮኖች ብቻ ስላሉት በዙሪያው ካሉ ሴሚኮንዳክተር አቶሞች ጋር የጋራ ትስስር ከተፈጠረ በኋላ ክፍት ቦታ ይፈጥራል. ክሪስታል ውስጥ. የዚህ ዓይነቱ ርኩሰት ሴሚኮንዳክተር ቀዳዳ ሴሚኮንዳክተር (P-type ሴሚኮንዳክተር) ይባላል። የኤን-አይነት እና የፒ-አይነት ሴሚኮንዳክተሮች ሲጣመሩ የነጻ ኤሌክትሮኖች እና ቀዳዳዎች በማጎሪያቸው ላይ ልዩነት አለ. ሁለቱም ኤሌክትሮኖች እና ቀዳዳዎች ወደ ታችኛው ትኩረት ተበታትነዋል፣ የተሞሉ ነገር ግን የማይንቀሳቀሱ ionዎችን በመተው የኤን-አይነት እና የፒ-አይነት ክልሎችን ኦሪጅናል የኤሌክትሪክ ገለልተኝነታቸውን ያጠፋሉ። እነዚህ የማይንቀሳቀሱ ቻርጅ ቅንጣቶች ብዙውን ጊዜ የጠፈር ክፍያዎች ይባላሉ, እና በ N እና P ክልሎች በይነገጽ አቅራቢያ ተከማችተው በጣም ቀጭን የሆነ የቦታ ክፍያ ክልል ይፈጥራሉ, እሱም የፒኤን መገናኛ በመባል ይታወቃል.

በፒኤን መጋጠሚያ በሁለቱም ጫፎች (አዎንታዊ ቮልቴጅ በ P-አይነት አንድ ጎን) ላይ ወደፊት አድልዎ ቮልቴጅ ሲተገበር ቀዳዳዎቹ እና ነፃ ኤሌክትሮኖች እርስ በርስ ይንቀሳቀሳሉ, ውስጣዊ የኤሌክትሪክ መስክ ይፈጥራሉ. አዲስ የተወጉት ቀዳዳዎች ከነፃ ኤሌክትሮኖች ጋር ይቀላቀላሉ, አንዳንዴም ከመጠን በላይ ኃይልን በፎቶኖች መልክ ይለቃሉ, ይህም በሊድ ሲወጣ የምናየው ብርሃን ነው. እንዲህ ዓይነቱ ስፔክትረም በአንጻራዊነት ጠባብ ነው, እና እያንዳንዱ ቁሳቁስ የተለየ የባንድ ክፍተት ስላለው, የሚለቀቁት የፎቶኖች የሞገድ ርዝመት የተለያዩ ናቸው, ስለዚህ የሊድ ቀለሞች የሚወሰኑት በሚጠቀሙት መሰረታዊ ቁሳቁሶች ነው.