સફેદ એલઇડી ટેકનોલોજીના વિકાસ માટેની સંભાવનાઓ

એલઈડી એ સૌથી વધુ આર્થિક અને ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા પ્રકાશ સ્ત્રોત છે. એવું નથી કે સફેદ એલઇડીના ઉત્પાદન માટેની ટેક્નોલોજી, જેનો ઉપયોગ લાઇટિંગ માટે સતત થાય છે, તે સતત પ્રગતિની સ્થિતિમાં છે. લાઇટિંગ ઉદ્યોગ અને શેરીમાં સામાન્ય માણસની રુચિએ લાઇટિંગ તકનીકના આ ક્ષેત્રમાં સતત અને અસંખ્ય સંશોધનોને ઉત્તેજિત કર્યા છે.

અમે પહેલેથી જ કહી શકીએ છીએ કે સફેદ એલઇડીની સંભાવનાઓ વિશાળ છે. આ એટલા માટે છે કારણ કે લાઇટિંગ પર ખર્ચવામાં આવતી વીજળી બચાવવાના સ્પષ્ટ લાભો રોકાણકારોને આ પ્રક્રિયાઓ પર સંશોધન કરવા, તકનીકોમાં સુધારો કરવા અને લાંબા સમય સુધી નવી, વધુ કાર્યક્ષમ સામગ્રી શોધવા માટે આકર્ષિત કરવાનું ચાલુ રાખશે.

જો આપણે એલઇડી ઉત્પાદકો અને તેમની રચના માટે સામગ્રીના વિકાસકર્તાઓ, સેમિકન્ડક્ટર સંશોધન અને સેમિકન્ડક્ટર લાઇટિંગ તકનીકોની દિશામાં નિષ્ણાતો દ્વારા નવીનતમ પ્રકાશનો પર ધ્યાન આપીએ, તો આપણે આજે આ ક્ષેત્રમાં વિકાસના માર્ગ પર ઘણી દિશાઓને પ્રકાશિત કરી શકીએ છીએ.

તે જાણીતું છે કે રૂપાંતર પરિબળ ફોસ્ફરસ એલઇડી કાર્યક્ષમતાનું મુખ્ય નિર્ણાયક છે, વધુમાં, ફોસ્ફરનું પુનઃ ઉત્સર્જન સ્પેક્ટ્રમ એલઇડી દ્વારા ઉત્પાદિત પ્રકાશની ગુણવત્તાને અસર કરે છે. આમ, વધુ સારા અને વધુ કાર્યક્ષમ ફોસ્ફોર્સની શોધ અને સંશોધન એ આ ક્ષણે LED ટેકનોલોજીના વિકાસમાં સૌથી મહત્વપૂર્ણ દિશાઓમાંની એક છે.

Yttrium એલ્યુમિનિયમ ગાર્નેટ સફેદ LEDs માટે સૌથી લોકપ્રિય ફોસ્ફર છે અને તે માત્ર 95% થી વધુ કાર્યક્ષમતા પ્રાપ્ત કરી શકે છે. અન્ય ફોસ્ફોર્સ, જો કે તેઓ સફેદ પ્રકાશનો વધુ સારો સ્પેક્ટ્રમ આપે છે, તે YAG ફોસ્ફર કરતાં ઓછા કાર્યક્ષમ છે. આ કારણોસર, અસંખ્ય અભ્યાસોનો હેતુ સાચો સ્પેક્ટ્રમ આપતાં વધુ કાર્યક્ષમ અને ટકાઉ ફોસ્ફર મેળવવાનો છે.

અન્ય ઉકેલ, જો કે હજુ પણ તેની ઊંચી કિંમત દ્વારા અલગ પડે છે, તે એક મલ્ટિ-ક્રિસ્ટલ એલઇડી છે જે ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા સ્પેક્ટ્રમ સાથે તેજસ્વી સફેદ પ્રકાશ આપે છે. આ સંયુક્ત મલ્ટિ-કમ્પોનન્ટ એલઈડી છે.

મલ્ટી-કલર સેમિકન્ડક્ટર ચિપ સંયોજનો એકમાત્ર ઉકેલ નથી. એલઈડી જેમાં અનેક રંગની ચિપ્સ તેમજ ફોસ્ફર ઘટક હોય છે તે વધુ અસરકારક રીતે પ્રદર્શિત થાય છે.

જો કે પદ્ધતિની કાર્યક્ષમતા હજુ પણ ઓછી છે, તેમ છતાં જ્યારે ક્વોન્ટમ બિંદુઓનો કન્વર્ટર તરીકે ઉપયોગ કરવામાં આવે ત્યારે અભિગમ ધ્યાન આપવા યોગ્ય છે. આ રીતે, તમે ઉચ્ચ પ્રકાશ ગુણવત્તા સાથે એલઇડી બનાવી શકો છો. આ ટેક્નોલોજીને વ્હાઇટ ક્વોન્ટમ ડોટ LEDs કહેવામાં આવે છે.

સૌથી મોટી કાર્યક્ષમતા મર્યાદા સીધી LED ચિપમાં રહેલી હોવાથી, સેમિકન્ડક્ટર ઉત્સર્જન કરતી સામગ્રીની કાર્યક્ષમતામાં વધારો કરવાથી કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવામાં મદદ મળી શકે છે.

નિષ્કર્ષ એ છે કે સૌથી સામાન્ય સેમિકન્ડક્ટર સ્ટ્રક્ચર્સ 50% થી વધુ ક્વોન્ટમ ઉપજને મંજૂરી આપતા નથી.શ્રેષ્ઠ વર્તમાન ક્વોન્ટમ કાર્યક્ષમતા પરિણામો ફક્ત લાલ એલઇડી સાથે પ્રાપ્ત થયા છે, જે માત્ર 60% થી વધુ કાર્યક્ષમતા આપે છે.

નીલમ સબસ્ટ્રેટ પર ગેલિયમ નાઇટ્રાઇડ એપિટાક્સી દ્વારા ઉગાડવામાં આવતી રચનાઓ સસ્તી પ્રક્રિયા નથી. સસ્તી સેમિકન્ડક્ટર સ્ટ્રક્ચર્સમાં પરિવર્તન પ્રગતિને ઝડપી બનાવી શકે છે.

અન્ય સામગ્રીઓને આધાર તરીકે લેવાથી, જેમ કે ગેલિયમ ઓક્સાઇડ, સિલિકોન કાર્બાઇડ અથવા શુદ્ધ સિલિકોન, LED ઉત્પાદનની કિંમતમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરશે. વિવિધ પદાર્થો સાથે ગેલિયમ નાઈટ્રાઈડને મિશ્રિત કરવાના પ્રયાસો ખર્ચ ઘટાડવાનો એકમાત્ર રસ્તો નથી. ઝીંક સેલેનાઇડ, ઇન્ડિયમ નાઇટ્રાઇડ, એલ્યુમિનિયમ નાઇટ્રાઇડ અને બોરોન નાઇટ્રાઇડ જેવી સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીને આશાસ્પદ માનવામાં આવે છે.

ઝિંક સેલેનાઇડ સબસ્ટ્રેટ પર ઝિંક સેલેનાઇડ એપિટેક્સિયલ સ્ટ્રક્ચરની વૃદ્ધિ પર આધારિત ફોસ્ફર-મુક્ત એલઇડીના વ્યાપક ઉપયોગની શક્યતાને નકારી શકાય નહીં. અહીં, સેમિકન્ડક્ટરનો સક્રિય પ્રદેશ વાદળી પ્રકાશનું ઉત્સર્જન કરે છે, અને સબસ્ટ્રેટ પોતે જ (કારણ કે ઝીંક સેલેનાઇડ પોતે એક અસરકારક ફોસ્ફર છે) પીળા પ્રકાશનો સ્ત્રોત હોવાનું બહાર આવ્યું છે.

જો નાની પહોળાઈના બેન્ડગેપ સાથે સેમિકન્ડક્ટરનો બીજો સ્તર સ્ટ્રક્ચરમાં દાખલ કરવામાં આવે, તો તે ચોક્કસ ઉર્જા સાથે અમુક ક્વોન્ટાને શોષી શકશે અને ગૌણ ઉત્સર્જન નીચી ઊર્જાના પ્રદેશમાં થશે. ટેક્નોલોજીને સેમિકન્ડક્ટર એમિશન કન્વર્ટર સાથે LEDs કહેવામાં આવે છે.