એલઇડીનો તેજસ્વી સિદ્ધાંત

સમગ્રરિચાર્જ વર્ક લાઇટ, પોષાયુક્ત પડાવ -પ્રકાશઅનેબહુવિધ હેડલેમ્પએલઇડી બલ્બ પ્રકારનો ઉપયોગ કરો. ડાયોડ એલઇડીના સિદ્ધાંતને સમજવા માટે, સેમિકન્ડક્ટર્સના મૂળભૂત જ્ knowledge ાનને સમજવા માટે. સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીની વાહક ગુણધર્મો કંડક્ટર અને ઇન્સ્યુલેટર વચ્ચે છે. તેની અનન્ય સુવિધાઓ આ છે: જ્યારે સેમિકન્ડક્ટર બાહ્ય પ્રકાશ અને ગરમીની સ્થિતિ દ્વારા ઉત્તેજીત થાય છે, ત્યારે તેની વાહક ક્ષમતા નોંધપાત્ર રીતે બદલાશે; શુદ્ધ સેમિકન્ડક્ટરમાં ઓછી માત્રામાં અશુદ્ધિઓ ઉમેરવાથી વીજળી ચલાવવાની ક્ષમતામાં નોંધપાત્ર વધારો થાય છે. સિલિકોન (એસઆઈ) અને જર્મનિયમ (જીઇ) એ આધુનિક ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા સેમિકન્ડક્ટર છે, અને તેમના બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોન ચાર છે. જ્યારે સિલિકોન અથવા જર્મનિયમ પરમાણુ સ્ફટિક બનાવે છે, ત્યારે પડોશી અણુઓ એકબીજા સાથે સંપર્ક કરે છે, જેથી બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોન બે અણુઓ દ્વારા વહેંચાય, જે ક્રિસ્ટલમાં સહસંયોજક બોન્ડ સ્ટ્રક્ચર બનાવે છે, જે થોડી અવરોધ ક્ષમતાવાળી પરમાણુ રચના છે. ઓરડાના તાપમાને (300 કે), થર્મલ ઉત્તેજના કેટલાક બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોનને સહસંયોજક બોન્ડથી દૂર થવા અને મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન બનવાની પૂરતી energy ર્જા મેળવશે, આ પ્રક્રિયાને આંતરિક ઉત્તેજના કહેવામાં આવે છે. ઇલેક્ટ્રોન મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન બનવા માટે અનબાઉન્ડ થયા પછી, કોઓલેન્ટ બોન્ડમાં ખાલી જગ્યા બાકી છે. આ ખાલી જગ્યાને છિદ્ર કહેવામાં આવે છે. છિદ્રનો દેખાવ એ એક મહત્વપૂર્ણ લાક્ષણિકતા છે જે કંડક્ટરથી સેમિકન્ડક્ટરને અલગ પાડે છે.

જ્યારે ફોસ્ફરસ જેવી પેન્ટાવેલેન્ટ અશુદ્ધતાનો થોડો જથ્થો આંતરિક સેમિકન્ડક્ટરમાં ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે તેમાં અન્ય સેમિકન્ડક્ટર અણુઓ સાથે સહસંયોજક બોન્ડ બનાવ્યા પછી એક વધારાનું ઇલેક્ટ્રોન હશે. આ વધારાના ઇલેક્ટ્રોનને બોન્ડથી છૂટકારો મેળવવા અને મફત ઇલેક્ટ્રોન બનવા માટે ખૂબ જ ઓછી energy ર્જાની જરૂર છે. આ પ્રકારના અશુદ્ધતા સેમિકન્ડક્ટરને ઇલેક્ટ્રોનિક સેમિકન્ડક્ટર (એન-પ્રકારનો સેમિકન્ડક્ટર) કહેવામાં આવે છે. જો કે, આંતરિક સેમિકન્ડક્ટરમાં તુચ્છ તત્વની અશુદ્ધિઓ (જેમ કે બોરોન, વગેરે) ઉમેરવી, કારણ કે તેની આસપાસના સેમિકન્ડક્ટર અણુઓ સાથે સહસંયોજક બોન્ડ બનાવ્યા પછી, બાહ્ય સ્તરમાં ફક્ત ત્રણ ઇલેક્ટ્રોન છે, તે સ્ફટિકમાં ખાલી જગ્યા બનાવશે. આ પ્રકારના અશુદ્ધતા સેમિકન્ડક્ટરને હોલ સેમિકન્ડક્ટર (પી-પ્રકારનો સેમિકન્ડક્ટર) કહેવામાં આવે છે. જ્યારે એન-પ્રકાર અને પી-પ્રકારનાં સેમિકન્ડક્ટર્સ જોડવામાં આવે છે, ત્યારે તેમના જંકશન પર મફત ઇલેક્ટ્રોન અને છિદ્રોની સાંદ્રતામાં તફાવત છે. બંને ઇલેક્ટ્રોન અને છિદ્રો નીચલા સાંદ્રતા તરફ વિખરાયેલા છે, ચાર્જ કરેલા પરંતુ સ્થિર આયનોને પાછળ છોડી દે છે જે એન-પ્રકાર અને પી-પ્રકારનાં પ્રદેશોની મૂળ વિદ્યુત તટસ્થતાને નષ્ટ કરે છે. આ સ્થિર ચાર્જ કણોને ઘણીવાર અવકાશ ચાર્જ કહેવામાં આવે છે, અને તેઓ અવકાશ ચાર્જનો ખૂબ પાતળો ક્ષેત્ર બનાવવા માટે એન અને પી પ્રદેશોના ઇન્ટરફેસની નજીક કેન્દ્રિત હોય છે, જેને પી.એન. જંકશન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

જ્યારે પી.એન. જંકશનના બંને છેડા (પી-પ્રકારની એક બાજુ સકારાત્મક વોલ્ટેજ) ના બંને છેડા પર આગળનો પૂર્વગ્રહ વોલ્ટેજ લાગુ પડે છે, ત્યારે છિદ્રો અને મફત ઇલેક્ટ્રોન એકબીજાની આસપાસ ફરે છે, આંતરિક ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર બનાવે છે. નવા ઇન્જેક્ટેડ છિદ્રો પછી મફત ઇલેક્ટ્રોન સાથે પુન omb સંગ્રહ કરે છે, કેટલીકવાર ફોટોનના સ્વરૂપમાં વધારે energy ર્જા મુક્ત કરે છે, જે આપણે એલઇડી દ્વારા બહાર કા .ેલા પ્રકાશ છે. આવા સ્પેક્ટ્રમ પ્રમાણમાં સાંકડી હોય છે, અને દરેક સામગ્રીમાં અલગ બેન્ડ ગેપ હોય છે, તેથી ઉત્સર્જિત ફોટોનની તરંગલંબાઇ અલગ હોય છે, તેથી એલઈડીના રંગોનો ઉપયોગ મૂળભૂત સામગ્રી દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.