LED ලාම්පුවේ නිෂ්පාදන මූලධර්මය

LED (ආලෝක විමෝචක ඩයෝඩය), ආලෝක විමෝචක ඩයෝඩයක් වන අතර එය ඝන තත්වයේ අර්ධ සන්නායක උපාංගයක් වන අතර එය විද්‍යුත් ශක්තිය දෘශ්‍ය ආලෝකය බවට පරිවර්තනය කළ හැකිය. එයට විදුලිය සෘජුවම ආලෝකය බවට පරිවර්තනය කළ හැකිය. LED හි හදවත අර්ධ සන්නායක චිපයකි. චිපයේ එක් කෙළවරක් වරහනකට සවි කර ඇති අතර, එක් කෙළවරක් සෘණ ධ්‍රැවයක් වන අතර අනෙක් කෙළවර බල සැපයුමේ ධන ධ්‍රැවයට සම්බන්ධ කර ඇති අතර එමඟින් මුළු චිපයම ඉෙපොක්සි ෙරසින් මගින් ආවරණය කර ඇත.

අර්ධ සන්නායක චිපය කොටස් දෙකකින් සමන්විත වේ. එක් කොටසක් P-වර්ගයේ අර්ධ සන්නායකයක් වන අතර, එහි සිදුරු ප්‍රමුඛ වන අතර, අනෙක් කෙළවර N-වර්ගයේ අර්ධ සන්නායකයක් වන අතර, එහි ඉලෙක්ට්‍රෝන ප්‍රමුඛ වේ. නමුත් මෙම අර්ධ සන්නායක දෙක සම්බන්ධ වූ විට, ඒවා අතර PN සන්ධියක් සෑදේ. ධාරාව වයරය හරහා චිපය මත ක්‍රියා කරන විට, ඉලෙක්ට්‍රෝන P ප්‍රදේශයට තල්ලු කරනු ලැබේ, එහිදී ඉලෙක්ට්‍රෝන සිදුරු සමඟ නැවත ඒකාබද්ධ වන අතර පසුව ෆෝටෝන ආකාරයෙන් ශක්තිය විමෝචනය කරයි. LED ආලෝක විමෝචනයේ මූලධර්මය මෙයයි. ආලෝකයේ තරංග ආයාමය, එනම් ආලෝකයේ වර්ණය, PN සන්ධිය සාදන ද්‍රව්‍යය මගින් තීරණය වේ.

LED මඟින් රතු, කහ, නිල්, කොළ, කොළ, තැඹිලි, දම් සහ සුදු ආලෝකය සෘජුවම විමෝචනය කළ හැකිය.

මුලදී, උපකරණ සහ මීටරවල දර්ශක ආලෝක ප්‍රභවය ලෙස LED භාවිතා කරන ලදී. පසුව, රථවාහන ලයිට් සහ විශාල ප්‍රදේශ සංදර්ශකවල විවිධ ලා පැහැති LED බහුලව භාවිතා කරන ලද අතර එමඟින් හොඳ ආර්ථික හා සමාජීය ප්‍රතිලාභ ලබා දෙන ලදී. උදාහරණයක් ලෙස අඟල් 12 රතු රථවාහන සංඥා ලාම්පුව ගන්න. එක්සත් ජනපදයේ, දිගු ආයු කාලයක් සහ අඩු දීප්තිමත් කාර්යක්ෂමතාවයක් සහිත වොට් 140 ක තාපදීප්ත ලාම්පුව මුලින් ආලෝක ප්‍රභවය ලෙස භාවිතා කරන ලද අතර එය සුදු ආලෝකයේ ලුමෙන් 2000 ක් නිපදවීය. රතු පෙරහන හරහා ගිය පසු, ආලෝක අලාභය 90% ක් වන අතර, රතු ආලෝකයේ ලුමෙන් 200 ක් පමණක් ඉතිරි වේ. අලුතින් නිර්මාණය කරන ලද ලාම්පුවේ, ලුමිලෙඩ්ස් පරිපථ අලාභය ඇතුළුව රතු LED ආලෝක ප්‍රභව 18 ක් භාවිතා කරයි. මුළු බල පරිභෝජනය වොට් 14 ක් වන අතර එමඟින් එකම දීප්තිමත් බලපෑමක් ඇති කළ හැකිය. මෝටර් රථ සංඥා ලාම්පුව ද LED ආලෝක ප්‍රභව යෙදුමේ වැදගත් ක්ෂේත්‍රයකි.

සාමාන්‍ය ආලෝකකරණය සඳහා, මිනිසුන්ට වැඩි සුදු ආලෝක ප්‍රභවයන් අවශ්‍ය වේ. 1998 දී, සුදු LED සාර්ථකව සංවර්ධනය කරන ලදී. මෙම LED එක GaN චිපය සහ යිට්‍රියම් ඇලුමිනියම් ගාර්නට් (YAG) එකට ඇසුරුම් කිරීමෙන් නිපදවනු ලැබේ. GaN චිපය නිල් ආලෝකය (λ P=465nm, Wd=30nm) විමෝචනය කරයි, ඉහළ උෂ්ණත්වයේ දී සින්ටර් කරන ලද Ce3+ අඩංගු YAG පොස්පරය මෙම නිල් ආලෝකයෙන් උද්දීපනය වූ පසු කහ ආලෝකය විමෝචනය කරයි, උපරිම අගය 550n LED ලාම්පුව m. නිල් LED උපස්ථරය බඳුනක හැඩැති පරාවර්තන කුහරය තුළ ස්ථාපනය කර ඇති අතර, YAG සමඟ මිශ්‍ර කළ දුම්මල තුනී ස්ථරයකින් ආවරණය කර ඇත, 200-500nm පමණ. LED උපස්ථරයෙන් ලැබෙන නිල් ආලෝකය පොස්පරයෙන් අර්ධ වශයෙන් අවශෝෂණය කර ගන්නා අතර, සුදු ආලෝකය ලබා ගැනීම සඳහා නිල් ආලෝකයේ අනෙක් කොටස පොස්පරයෙන් ලැබෙන කහ ආලෝකය සමඟ මිශ්‍ර කරනු ලැබේ.

InGaN/YAG සුදු LED සඳහා, YAG පොස්පරයෙහි රසායනික සංයුතිය වෙනස් කිරීමෙන් සහ පොස්පර ස්ථරයේ ඝණකම සකස් කිරීමෙන්, 3500-10000K වර්ණ උෂ්ණත්වයක් සහිත විවිධ සුදු ආලෝකයන් ලබා ගත හැකිය. නිල් LED හරහා සුදු ආලෝකය ලබා ගැනීමේ මෙම ක්‍රමය සරල ව්‍යුහයක්, අඩු පිරිවැයක් සහ ඉහළ තාක්‍ෂණික පරිණතභාවයක් ඇති බැවින් එය බහුලව භාවිතා වේ.