Prinsip Luminous LED

Semualampu kerja yang dapat diisi ulang, Lampu berkemah portabelDanheadlamp multifungsiGunakan tipe bohlam LED. Untuk memahami prinsip dioda LED, pertama -tama untuk memahami pengetahuan dasar semikonduktor. Sifat konduktif bahan semikonduktor adalah antara konduktor dan isolator. Fitur uniknya adalah: Ketika semikonduktor dirangsang oleh cahaya eksternal dan kondisi panas, kemampuan konduktifnya akan berubah secara signifikan; Menambahkan sedikit kotoran ke semikonduktor murni secara signifikan meningkatkan kemampuannya untuk menghantarkan listrik. Silikon (SI) dan germanium (GE) adalah semikonduktor yang paling umum digunakan dalam elektronik modern, dan elektron luarnya adalah empat. Ketika atom silikon atau germanium membentuk kristal, atom tetangga berinteraksi satu sama lain, sehingga elektron luar menjadi dibagi oleh dua atom, yang membentuk struktur ikatan kovalen dalam kristal, yang merupakan struktur molekul dengan sedikit kemampuan kendala. Pada suhu kamar (300k), eksitasi termal akan membuat beberapa elektron luar mendapatkan energi yang cukup untuk melepaskan diri dari ikatan kovalen dan menjadi elektron bebas, proses ini disebut eksitasi intrinsik. Setelah elektron tidak terikat menjadi elektron bebas, lowongan dibiarkan dalam ikatan kovalen. Lowongan ini disebut lubang. Penampilan lubang adalah fitur penting yang membedakan semikonduktor dari konduktor.

Ketika sejumlah kecil pengotor pentavalen seperti fosfor ditambahkan ke semikonduktor intrinsik, ia akan memiliki elektron tambahan setelah membentuk ikatan kovalen dengan atom semikonduktor lainnya. Elektron ekstra ini hanya membutuhkan energi yang sangat kecil untuk menghilangkan ikatan dan menjadi elektron gratis. Semikonduktor pengotor semacam ini disebut semikonduktor elektronik (semikonduktor tipe-N). Namun, menambahkan sejumlah kecil kotoran unsur trivalen (seperti boron, dll.) Ke semikonduktor intrinsik, karena hanya memiliki tiga elektron di lapisan luar, setelah membentuk ikatan kovalen dengan atom semikonduktor di sekitarnya, ia akan membuat kekosongan di kristal. Semikonduktor pengotor semacam ini disebut lubang semikonduktor (semikonduktor tipe-p). Ketika semikonduktor tipe-N dan p-type digabungkan, ada perbedaan dalam konsentrasi elektron dan lubang bebas di persimpangan mereka. Baik elektron dan lubang disebarkan ke arah konsentrasi yang lebih rendah, meninggalkan ion yang bermuatan tetapi tidak bergerak yang menghancurkan netralitas listrik asli dari daerah tipe-N dan tipe-P. Partikel -partikel bermuatan yang tidak bergerak ini sering disebut muatan ruang, dan mereka terkonsentrasi di dekat antarmuka daerah N dan P untuk membentuk daerah muatan ruang yang sangat tipis, yang dikenal sebagai persimpangan PN.

Ketika tegangan bias ke depan diterapkan pada kedua ujung persimpangan PN (tegangan positif ke satu sisi tipe-p), lubang dan elektron bebas saling bergerak, menciptakan medan listrik internal. Lubang yang baru disuntikkan kemudian bergabung kembali dengan elektron bebas, kadang -kadang melepaskan energi berlebih dalam bentuk foton, yang merupakan cahaya yang kita lihat dipancarkan oleh LED. Spektrum seperti itu relatif sempit, dan karena masing -masing bahan memiliki celah pita yang berbeda, panjang gelombang foton yang dipancarkan berbeda, sehingga warna LED ditentukan oleh bahan dasar yang digunakan.