એલઇડીના ઓપરેશનનું ઉપકરણ અને સિદ્ધાંત

અગ્નિથી પ્રકાશિત દીવાઓમાં, પ્રકાશ ગરમથી સફેદ ટંગસ્ટન ફિલામેન્ટમાંથી આવે છે, આવશ્યકપણે ગરમીમાંથી. ભઠ્ઠીમાં ઝળહળતા કોલસાની જેમ, વિદ્યુત પ્રવાહની ગરમીની અસરથી ગરમ થાય છે, જ્યારે ઈલેક્ટ્રોન ઝડપથી ઓસીલેટ થાય છે અને વાહક ધાતુના સ્ફટિક જાળીના ગાંઠો સાથે અથડાય છે, તે જ સમયે દૃશ્યમાન પ્રકાશનું ઉત્સર્જન કરે છે, જે, જોકે, માત્ર ઓછા રજૂ કરે છે. કુલ વપરાશમાં લેવાયેલી વિદ્યુત ઉર્જામાંથી 15% કરતાં વધુ જે દીવાને શક્તિ આપે છે...

એલઈડી, અગ્નિથી પ્રકાશિત દીવાઓથી વિપરીત, ગરમીને કારણે નહીં, પરંતુ તેમની ડિઝાઇનની વિશિષ્ટતાને કારણે પ્રકાશ ફેંકે છે, જેનો મુખ્ય હેતુ ચોક્કસ તરંગલંબાઇ પર વર્તમાન ઊર્જા ચોક્કસ રીતે પ્રકાશના ઉત્સર્જનમાં જાય છે તેની ખાતરી કરવાનો છે. પરિણામે, પ્રકાશ સ્ત્રોત તરીકે LED ની કાર્યક્ષમતા 50% થી વધી જાય છે.

અહીં પ્રવાહ વહે છે p-n જંકશનની આજુબાજુ, જ્યારે સંક્રમણમાં ચોક્કસ આવર્તન અને તેથી ચોક્કસ રંગના દૃશ્યમાન પ્રકાશના ફોટોન (ક્વોન્ટા) ના ઉત્સર્જન સાથે ઇલેક્ટ્રોન અને છિદ્રોનું પુનઃસંયોજન થાય છે.

દરેક LED મૂળભૂત રીતે નીચે પ્રમાણે ગોઠવાયેલ છે.પ્રથમ, ઉપર નોંધ્યા મુજબ, ત્યાં એક ઇલેક્ટ્રોન-હોલ જંકશન છે, જેમાં પી-ટાઈપ સેમિકન્ડક્ટર્સ (મોટાભાગના વર્તમાન વાહકો છિદ્રો છે) અને એન-ટાઈપ સેમિકન્ડક્ટર્સનો સમાવેશ થાય છે જે એકબીજાના સંપર્કમાં હોય છે (વધુ વર્તમાન વાહકોની બહુમતી છે. ઇલેક્ટ્રોન).

જ્યારે વર્તમાન આ જંકશન દ્વારા આગળની દિશામાં પ્રસારિત થાય છે, ત્યારે બે વિરોધી પ્રકારના સેમિકન્ડક્ટર્સના સંપર્કના બિંદુએ, ચાર્જ સંક્રમણ થાય છે (ચાર્જ કેરિયર્સ ઉર્જા સ્તરો વચ્ચે કૂદકો લગાવે છે) એક પ્રકારની વાહકતા ધરાવતા પ્રદેશમાંથી એક પ્રદેશમાં વિવિધ પ્રકારની વાહકતા.

આ કિસ્સામાં, તેમના નકારાત્મક ચાર્જવાળા ઇલેક્ટ્રોન સકારાત્મક ચાર્જવાળા છિદ્રોના આયનો સાથે જોડાય છે. આ ક્ષણે, પ્રકાશના ફોટોનનો જન્મ થાય છે, જેની આવર્તન સંક્રમણની બંને બાજુઓ પરના પદાર્થો વચ્ચેના અણુઓના ઊર્જા સ્તરો (સંભવિત અવરોધની ઊંચાઈ) માં તફાવતના પ્રમાણમાં હોય છે.

માળખાકીય રીતે, LEDs વિવિધ સ્વરૂપોમાં આવે છે. સૌથી સરળ સ્વરૂપ પાંચ મિલીમીટરનું શરીર છે - એક લેન્સ. આવા એલઇડી ઘણીવાર વિવિધ ઘરગથ્થુ ઉપકરણો પર સૂચક એલઇડી તરીકે મળી શકે છે. ટોચ પર, LED હાઉસિંગ લેન્સ જેવો આકાર ધરાવે છે. હાઉસિંગના નીચેના ભાગમાં પેરાબોલિક રિફ્લેક્ટર (રિફ્લેક્ટર) સ્થાપિત થયેલ છે.

પરાવર્તક પર એક સ્ફટિક છે જે તે બિંદુએ પ્રકાશનું ઉત્સર્જન કરે છે જ્યાં પીએન જંકશનમાંથી વર્તમાન પસાર થાય છે. કેથોડથી — એનોડ સુધી, પરાવર્તકથી — પાતળા વાયરની દિશામાં, ઈલેક્ટ્રોન ક્યુબ — ક્રિસ્ટલમાંથી પસાર થાય છે.

આ સેમિકન્ડક્ટર ક્રિસ્ટલ એલઇડીનું મુખ્ય તત્વ છે. અહીં તેનું કદ 0.3 બાય 0.3 બાય 0.25 mm છે. ક્રિસ્ટલ એનોડ સાથે પાતળા વાયર પુલ દ્વારા જોડાયેલ છે.પોલિમર બોડી તે જ સમયે એક પારદર્શક લેન્સ છે જે પ્રકાશને ચોક્કસ દિશામાં કેન્દ્રિત કરે છે, આમ પ્રકાશ બીમના વિચલનનો મર્યાદિત કોણ મેળવે છે.

આજે, એલઇડી સપ્તરંગીના તમામ રંગોમાં આવે છે, અલ્ટ્રાવાયોલેટ અને સફેદથી લાલ અને ઇન્ફ્રારેડ. સૌથી સામાન્ય લાલ, નારંગી, પીળો, લીલો, વાદળી અને સફેદ એલઇડી રંગો છે. અને અહીં ચમકદારનો રંગ કેસના રંગ પરથી નક્કી થતો નથી!

રંગ pn જંકશન દ્વારા ઉત્સર્જિત ફોટોનની તરંગલંબાઇ પર આધાર રાખે છે. ઉદાહરણ તરીકે, લાલ એલઇડીનો લાલ રંગ 610 થી 760 એનએમની લાક્ષણિક તરંગલંબાઇ ધરાવે છે. તરંગલંબાઇ, બદલામાં, ચોક્કસ ભાગના ઉત્પાદનમાં ઉપયોગમાં લેવાતી સામગ્રી પર આધારિત છે સેમિકન્ડક્ટર આ LED માટે.તેથી, લાલથી પીળો રંગ મેળવવા માટે, એલ્યુમિનિયમ, ઇન્ડિયમ, ગેલિયમ અને ફોસ્ફરસની અશુદ્ધિઓનો ઉપયોગ થાય છે.

લીલાથી વાદળી સુધીના રંગો મેળવવા માટે - નાઇટ્રોજન, ગેલિયમ, ઇન્ડિયમ. સફેદ રંગ મેળવવા માટે, ક્રિસ્ટલમાં એક ખાસ ફોસ્ફર ઉમેરવામાં આવે છે, જે વાદળી રંગને સફેદ રંગમાં ફેરવે છે. ફોટોલ્યુમિનેસેન્સ અસાધારણ ઘટના.

આ પણ જુઓ: એલઇડીને રેઝિસ્ટર દ્વારા શા માટે જોડવું જોઈએ