LED కాంతి సూత్రం

LED (కాంతి ఉద్గార డయోడ్)విద్యుత్ శక్తిని కనిపించే కాంతిగా మార్చగల ఘన-స్థితి సెమీకండక్టర్ పరికరం. ఇది నేరుగా విద్యుత్తును కాంతిగా మార్చగలదు. LED యొక్క గుండె సెమీకండక్టర్ చిప్. చిప్ యొక్క ఒక చివర బ్రాకెట్‌కు జోడించబడి ఉంటుంది, ఒక చివర ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్, మరియు మరొక చివర విద్యుత్ సరఫరా యొక్క సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్‌కు అనుసంధానించబడి ఉంటుంది, తద్వారా మొత్తం చిప్ ఎపాక్సీ రెసిన్‌లో కప్పబడి ఉంటుంది.

సెమీకండక్టర్ పొర రెండు భాగాలతో కూడి ఉంటుంది. ఒక భాగం P- రకం సెమీకండక్టర్, దీనిలో రంధ్రాలు ఆధిపత్యం చెలాయిస్తాయి మరియు మరొక చివర N- రకం సెమీకండక్టర్, ఇక్కడ ఎలక్ట్రాన్లు ప్రధానంగా ఉంటాయి. కానీ ఈ రెండు సెమీకండక్టర్లు అనుసంధానించబడినప్పుడు, వాటి మధ్య P-N జంక్షన్ ఏర్పడుతుంది. కరెంట్ తీగ ద్వారా పొరపై పని చేసినప్పుడు, ఎలక్ట్రాన్లు P ప్రాంతానికి నెట్టబడతాయి, ఇక్కడ ఎలక్ట్రాన్లు రంధ్రాలతో తిరిగి కలిసిపోతాయి, ఆపై శక్తి ఫోటాన్ల రూపంలో విడుదల అవుతుంది. ఇది LED లైట్ ఎమిటింగ్ సూత్రం. కాంతి తరంగదైర్ఘ్యం, అంటే, కాంతి రంగు, P-N జంక్షన్‌ను రూపొందించే పదార్థం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.

LED నేరుగా ఎరుపు, పసుపు, నీలం, ఆకుపచ్చ, సియాన్, నారింజ, ఊదా మరియు తెలుపు కాంతిని విడుదల చేయగలదు.

ప్రారంభంలో, LED లను పరికరాల కోసం సూచిక కాంతి మూలాలుగా ఉపయోగించారు. తరువాత, వివిధ లేత రంగుల LED లు ట్రాఫిక్ లైట్లు మరియు పెద్ద-ఏరియా డిస్ప్లే స్క్రీన్లలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడ్డాయి, మంచి ఆర్థిక మరియు సామాజిక ప్రయోజనాలను ఉత్పత్తి చేశాయి. ఉదాహరణగా 12-అంగుళాల ఎరుపు ట్రాఫిక్ లైట్ తీసుకోండి. యునైటెడ్ స్టేట్స్లో, దీర్ఘ-జీవిత, తక్కువ-కాంతి దృశ్య సామర్థ్యం 140-వాట్ ప్రకాశించే దీపం కాంతి మూలంగా ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది 2,000 ల్యూమన్ల తెల్లని కాంతిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఎరుపు వడపోత గుండా వెళ్ళిన తర్వాత, 90% కాంతి పోతుంది, కేవలం 200 lumens ఎరుపు కాంతి మాత్రమే మిగిలిపోతుంది. కొత్తగా రూపొందించిన దీపంలో, Lumileds 18 ఎరుపు LED కాంతి వనరులను ఉపయోగిస్తుంది, అదే కాంతి ప్రభావాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి సర్క్యూట్ నష్టాలతో సహా మొత్తం 14 వాట్ల శక్తిని వినియోగిస్తుంది. LED లైట్ సోర్స్ అప్లికేషన్‌లకు ఆటోమోటివ్ సిగ్నల్ లైట్లు కూడా ముఖ్యమైన ప్రాంతం.

సాధారణ లైటింగ్ కోసం, ప్రజలకు తెల్లని కాంతి వనరులు అవసరం. 1998లో, వైట్-లైట్-ఎమిటింగ్ LED విజయవంతంగా అభివృద్ధి చేయబడింది. ఈ రకమైన LEDని GaN చిప్స్ మరియు యట్రియం అల్యూమినియం గార్నెట్ (YAG) ప్యాకేజింగ్ చేయడం ద్వారా తయారు చేస్తారు. GaN చిప్ నీలి కాంతిని విడుదల చేస్తుంది (λp=465nm, Wd=30nm), మరియు అధిక-ఉష్ణోగ్రత సింటరింగ్ ద్వారా తయారు చేయబడిన Ce3+ని కలిగి ఉన్న YAG ఫాస్ఫర్ నీలం కాంతి ద్వారా ఉత్తేజితం అయిన తర్వాత పసుపు కాంతిని విడుదల చేస్తుంది, దీని గరిష్ట విలువ 550nLED దీపం m. నీలిరంగు LED సబ్‌స్ట్రేట్ గిన్నె ఆకారపు ప్రతిబింబ కుహరంలో వ్యవస్థాపించబడింది మరియు YAGతో కలిపిన రెసిన్ యొక్క పలుచని పొరతో కప్పబడి ఉంటుంది, సుమారు 200-500nm. LED సబ్‌స్ట్రేట్ ద్వారా విడుదలయ్యే నీలిరంగు కాంతిలో కొంత భాగాన్ని ఫాస్ఫర్ గ్రహిస్తుంది మరియు నీలిరంగు కాంతి యొక్క ఇతర భాగాన్ని ఫాస్ఫర్ విడుదల చేసే పసుపు కాంతితో కలిపి తెల్లని కాంతిని పొందుతుంది.

InGaN/YAG తెలుపు LED ల కోసం, YAG ఫాస్ఫర్ యొక్క రసాయన కూర్పును మార్చడం మరియు ఫాస్ఫర్ పొర యొక్క మందాన్ని సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా, 3500-10000K రంగు ఉష్ణోగ్రతతో వివిధ రంగుల తెల్లని కాంతిని పొందవచ్చు. నీలం LED ద్వారా తెల్లని కాంతిని పొందే ఈ పద్ధతి సాధారణ నిర్మాణం, తక్కువ ధర మరియు అధిక సాంకేతిక పరిపక్వత కలిగి ఉంటుంది, కాబట్టి ఇది ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతుంది.