ආලෝක විමෝචක ඩයෝඩය විශේෂ ඩයෝඩයකි. සාමාන්ය ඩයෝඩ මෙන්ම ආලෝක විමෝචක දියෝඩද අර්ධ සන්නායක චිප් වලින් සමන්විත වේ. මෙම අර්ධ සන්නායක ද්රව්ය p සහ n ව්‍යුහයන් නිෂ්පාදනය කිරීම සඳහා පූර්ව බද්ධ කර හෝ මාත්‍රණය කර ඇත.
අනෙකුත් ඩයෝඩ මෙන්, ආලෝක විමෝචක ඩයෝඩයේ ධාරාව පහසුවෙන් p ධ්‍රැවයේ (ඇනෝඩයේ) සිට n ධ්‍රැවය (කැතෝඩය) වෙත ගලා යා හැකි නමුත් ප්‍රතිවිරුද්ධ දිශාවට නොවේ. විවිධ වාහක දෙකක්: සිදුරු සහ ඉලෙක්ට්‍රෝන ඉලෙක්ට්‍රෝඩ වලින් විවිධ ඉලෙක්ට්‍රෝඩ වෝල්ටීයතා යටතේ p සහ n ව්‍යුහයන් වෙත ගලා යයි. සිදුරු සහ ඉලෙක්ට්‍රෝන මුණගැසී නැවත සංකලනය වන විට ඉලෙක්ට්‍රෝන අඩු ශක්ති මට්ටමකට වැටී ෆෝටෝන ආකාරයෙන් ශක්තිය නිකුත් කරයි (ෆෝටෝන යනු අප බොහෝ විට ආලෝකය ලෙස හඳුන්වයි).
එය නිකුත් කරන ආලෝකයේ තරංග ආයාමය (වර්ණය) තීරණය වන්නේ p සහ n ව්‍යුහයන් සෑදෙන අර්ධ සන්නායක ද්‍රව්‍යවල bandgap ශක්තිය මගිනි.
සිලිකන් සහ ජර්මේනියම් වක්‍ර කලාප ගැප් ද්රව්ය වන බැවින්, කාමර උෂ්ණත්වයේ දී, මෙම ද්‍රව්‍යවල ඉලෙක්ට්‍රෝන සහ සිදුරු ප්‍රතිසංයෝජනය කිරීම විකිරණශීලී නොවන සංක්‍රාන්තියකි. එවැනි සංක්‍රාන්ති ෆෝටෝන නිකුත් නොකරයි, නමුත් ශක්තිය තාප ශක්තිය බවට පරිවර්තනය කරයි. එබැවින් සිලිකන් සහ ජර්මේනියම් ඩයෝඩ ආලෝකය විමෝචනය කළ නොහැක (ඒවා ඉතා අඩු නිශ්චිත උෂ්ණත්වවලදී ආලෝකය විමෝචනය කරනු ඇත, එය විශේෂ කෝණයකින් හඳුනාගත යුතු අතර ආලෝකයේ දීප්තිය නොපැහැදිලි වේ).
ආලෝක විමෝචක ඩයෝඩවල භාවිතා වන ද්රව්ය සියල්ලම සෘජු කලාප ගැප් ද්රව්ය වන බැවින් ශක්තිය ෆෝටෝන ආකාරයෙන් නිකුත් වේ. මෙම තහනම් කලාප ශක්තීන් ආසන්න අධෝරක්ත, දෘශ්‍ය හෝ පාරජම්බුල කලාපවල ආලෝක ශක්තියට අනුරූප වේ.
මෙම ආකෘතිය විද්යුත් චුම්භක වර්ණාවලියේ අධෝරක්ත කොටසෙහි ආලෝකය විමෝචනය කරන LED එකක් අනුකරණය කරයි.
සංවර්ධනයේ මුල් අවධියේදී, ගැලියම් ආසනයිඩ් (GaAs) භාවිතා කරන ආලෝක විමෝචක ඩයෝඩ වලට අධෝරක්ත හෝ රතු ආලෝකය පමණක් නිකුත් කළ හැකිය. ද්රව්ය විද්‍යාවේ දියුණුවත් සමඟ අලුතින් දියුණු වූ ආලෝක විමෝචක ඩයෝඩවලට ඉහළ සහ ඉහළ සංඛ්‍යාත සහිත ආලෝක තරංග විමෝචනය කළ හැකිය. අද විවිධ වර්ණවලින් ආලෝක විමෝචක ඩයෝඩ සෑදිය හැකිය.
ඩයෝඩ සාමාන්‍යයෙන් N-වර්ගයේ උපස්ථරයක් මත ඉදිකරනු ලබන අතර, P-වර්ගයේ අර්ධ සන්නායක ස්ථරයක් එහි මතුපිට තැන්පත් කර ඉලෙක්ට්‍රෝඩ සමඟ සම්බන්ධ වේ. P-වර්ගය උපස්ථර අඩු පොදු, නමුත් ද භාවිතා වේ. බොහෝ වාණිජ ආලෝක විමෝචක ඩයෝඩ, විශේෂයෙන්ම GaN/InGaN, නිල් මැණික් උපස්ථර ද භාවිතා කරයි.
LED සෑදීම සඳහා භාවිතා කරන බොහෝ ද්රව්ය ඉතා ඉහළ වර්තන දර්ශක ඇත. මෙයින් අදහස් කරන්නේ බොහෝ ආලෝක තරංග වාතය සමඟ අතුරු මුහුණතේ ඇති ද්‍රව්‍යයට නැවත පරාවර්තනය වන බවයි. එබැවින්, ආලෝක තරංග නිස්සාරණය LED සඳහා වැදගත් මාතෘකාවක් වන අතර, බොහෝ පර්යේෂණ සහ සංවර්ධන මෙම මාතෘකාව කෙරෙහි අවධානය යොමු කර ඇත.
LED (ආලෝක විමෝචක ඩයෝඩ) සහ සාමාන්ය ඩයෝඩ අතර ප්‍රධාන වෙනස වන්නේ ඒවායේ ද්රව්ය සහ ව්යුහය වන අතර එමඟින් විද්යුත් ශක්තිය ආලෝක ශක්තිය බවට පරිවර්තනය කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාවයේ සැලකිය යුතු වෙනස්කම් ඇති කරයි. LED මඟින් ආලෝකය විමෝචනය කළ හැකි අතර සාමාන්ය දියෝඩවලට ආලෝකය විමෝචනය කළ නොහැක්කේ මන්දැයි පැහැදිලි කිරීමට ප්‍රධාන කරුණු කිහිපයක් මෙන්න:
විවිධ ද්රව්ය:LEDs භාවිතා කරන්නේ III-V අර්ධ සන්නායක ද්රව්ය වන gallium arsenide (GaAs), gallium phosphide (GaP), gallium nitride (GaN) යනාදියයි. මෙම ද්‍රව්‍යවලට සෘජු කලාප පරතරයක් ඇති අතර, ඉලෙක්ට්‍රෝන වලට කෙලින්ම පැනීමට සහ ෆෝටෝන (ආලෝකය) මුදා හැරීමට ඉඩ සලසයි. සාමාන්ය ඩයෝඩ සාමාන්‍යයෙන් සිලිකන් හෝ ජර්මේනියම් භාවිතා කරන අතර ඒවා වක්‍ර කලාප පරතරයක් ඇති අතර ඉලෙක්ට්‍රෝන පැනීම ප්‍රධාන වශයෙන් සිදුවන්නේ ආලෝකයට වඩා තාප ශක්තිය මුදා හැරීමේ ස්වරූපයෙන් ය.
විවිධ ව්යුහය:LED වල ව්යුහය සැලසුම් කර ඇත්තේ ආලෝක උත්පාදනය සහ විමෝචනය ප්රශස්ත කිරීම සඳහාය. ෆෝටෝන උත්පාදනය සහ මුදා හැරීම ප්‍රවර්ධනය කිරීම සඳහා LED සාමාන්‍යයෙන් pn හන්දියේ විශේෂිත මාත්‍රණ සහ ස්ථර ව්‍යුහයන් එකතු කරයි. සාමාන්ය ඩයෝඩ නිර්මාණය කර ඇත්තේ ධාරාවෙහි නිවැරදි කිරීමේ කාර්යය ප්රශස්ත කිරීම සඳහා වන අතර ආලෝකය උත්පාදනය කෙරෙහි අවධානය යොමු නොකරයි.
බලශක්ති කලාප පරතරය:LED වල ද්‍රව්‍යයට විශාල bandgap ශක්තියක් ඇත, එයින් අදහස් වන්නේ සංක්‍රාන්තිය අතරතුර ඉලෙක්ට්‍රෝන මගින් මුදා හරින ශක්තිය ආලෝකයේ ස්වරූපයෙන් දිස්වීමට තරම් ඉහළ මට්ටමක පවතින බවයි. සාමාන්ය ඩයෝඩවල ද්රව්ය බැන්දාප් ශක්තිය කුඩා වන අතර ඉලෙක්ට්‍රෝන ප්‍රධාන වශයෙන් ඒවා සංක්‍රමණය වන විට තාප ස්වරූපයෙන් මුදා හරිනු ලැබේ.
දීප්ති යාන්ත්රණය:LED වල pn හන්දිය ඉදිරි නැඹුරුව යටතේ ඇති විට, ඉලෙක්ට්‍රෝන n කලාපයේ සිට p කලාපයට ගමන් කරයි, සිදුරු සමඟ නැවත ඒකාබද්ධ වී ආලෝකය ජනනය කිරීම සඳහා ෆෝටෝන ආකාරයෙන් ශක්තිය මුදා හරියි. සාමාන්ය දියෝඩ වලදී ඉලෙක්ට්‍රෝන සහ කුහර නැවත සංකලනය කිරීම ප්‍රධාන වශයෙන් විකිරණ නොවන ප්‍රතිසංයෝජනයක ස්වරූපයෙන් පවතී, එනම් ශක්තිය තාප ස්වරූපයෙන් මුදා හරිනු ලැබේ.
මෙම වෙනස්කම් LED මඟින් වැඩ කරන විට ආලෝකය විමෝචනය කිරීමට ඉඩ සලසයි, නමුත් සාමාන්ය ඩයෝඩ වලට නොහැක.
මෙම ලිපිය අන්තර්ජාලයෙන් උපුටා ගත් අතර ප්‍රකාශන අයිතිය මුල් කතුවරයා සතු වේ
පසු කාලය: අගෝස්තු-01-2024