कैसे एक एलईडी काम करता है

कैसे एक एलईडी काम करता है

आज मैंने पाया कि एक एलईडी कैसे काम करता है। एक एलईडी या "लाइट एमिटिंग डायोड" मूल रूप से नाम का वर्णन करता है; यह एक विशेष प्रकार का डायोड है जिसे विशेष रूप से दृश्य या इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम में प्रकाश देने के लिए अनुकूलित किया जाता है, क्योंकि बिजली इसके माध्यम से गुजरती है।

एक डायोड एक विशेष प्रकार का अर्धचालक होता है जिसमें कई उपयोग होते हैं। हालांकि सिद्धांतों में से एक बिजली के प्रवाह की दिशा को नियंत्रित करना है। डायोड का सबसे आम प्रकार यह "पी-एन जंक्शन" नामक कुछ का उपयोग करके करता है। यह "जादू" कहने का सिर्फ एक शानदार तरीका है। 😉

वास्तव में, सरल शब्दों में, डॉ। मिर्च के बारे में सोचें बीच में विभाजित हो सकते हैं। एक आधे से आपने एक अर्धचालक सामग्री बनाई है जिसे आपने अशुद्धताएं जोड़ दी हैं ताकि इसमें नकारात्मक चार्ज किए गए वाहक शामिल हों; मूल रूप से इलेक्ट्रॉनों की एक बहुतायत। फिर हम इस पक्ष को "एन-टाइप अर्धचालक" कहते हैं। दूसरी छमाही पर आपने वही काम किया है, सिवाय इसके कि आपने उन अशुद्धियों को पेश किया है जिनमें सकारात्मक चार्ज वाहक शामिल हैं; मूल रूप से इसे छेदों के समूह की तरह सोचें जिन्हें इलेक्ट्रॉनों द्वारा भरने की आवश्यकता है। हम इस तरफ एक "पी-प्रकार अर्धचालक" कहते हैं।

तो हमारे पास एक तरफ एक एन-टाइप अर्धचालक है और दूसरी तरफ एक पी-प्रकार अर्धचालक है। इन दोनों के बीच की सीमा को "पी-एन जंक्शन" कहा जाता है। यह वह जगह है जहां सभी जादू होता है। यह पता चला है कि पारंपरिक प्रवाह एक तरफ से दूसरी तरफ यात्रा करेगा, लेकिन विपरीत दिशा में जाना पसंद नहीं करता है। तो आप यह सुनिश्चित करने के लिए इसका उपयोग कर सकते हैं कि बिजली केवल उस दिशा में बहती है जो आप अपने सर्किट में चाहते हैं (कई अन्य चीजों के बीच; गंभीरता से डायोड विभिन्न तरीकों से पागल उपयोगी होते हैं और विभिन्न विशेष डायोड कुछ अन्य रोचक चीजें कर सकते हैं, जो मैं इस लेख में नहीं जाऊंगा, लेकिन शायद किसी बिंदु पर फिर से समीक्षा करूँगा। आम तौर पर, ये पीएन जंक्शन लगभग सभी सेमीकंडक्टर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के दिल में हैं)।

तो इन डायोडों को प्रकाश उत्पन्न करने के लिए कैसे संशोधित किया जाता है? वैसे यह पता चला है कि उन्हें प्रकाश विकिरण के एक रूप का उत्पादन करने के लिए वास्तव में संशोधित करने की आवश्यकता नहीं है। हालांकि, मानक डायोड उन सामग्रियों से बने होते हैं जो अधिकांश प्रकाश विकिरण को अवशोषित करते हैं और अधिक महत्वपूर्ण रूप से मानव-दृश्य रूप में प्रकाश को नहीं छोड़ते हैं।

यहां क्या हो रहा है, चूंकि बिजली पी-एन जंक्शन में कूदती है, "पी-प्रकार" पक्ष में "एन-टाइप" पक्ष "इलेक्ट्रॉन छेद" से इलेक्ट्रॉन। इस प्रक्रिया के दौरान, इलेक्ट्रॉन अपने राज्य को बदलते हैं। इस राज्य परिवर्तन के दौरान, एक फोटॉन उत्सर्जित होता है। अधिक विशेष रूप से क्या चल रहा है, क्योंकि इलेक्ट्रॉन एक परमाणु के एक नाभिक के चारों ओर घूमते हैं, विभिन्न कक्षाओं वाले इलेक्ट्रॉनों में ऊर्जा की अलग-अलग मात्रा होती है। न्यूक्लियस से दूर कक्षाओं के साथ इलेक्ट्रॉनों में अधिक ऊर्जा होती है और उनमें कम ऊर्जा होती है।

तो एक इलेक्ट्रॉन के लिए अपनी कक्षा बदलने के क्रम में, इसे ऊर्जा खोने या ऊर्जा हासिल करने की आवश्यकता होती है। हम एल ई डी के साथ क्या रुचि रखते हैं वे इलेक्ट्रॉनों को एक उच्च कक्षा से कम कक्षा तक जा रहे हैं, इस प्रकार प्रकाश के फोटॉन के रूप में ऊर्जा खोना। जब पी-प्रकार की तरफ एन-टाइप पक्ष के इलेक्ट्रॉन "छेद भरें" होते हैं, तो वे इन प्रकाश फोटोनों के रूप में ऊर्जा खो देते हैं। जितनी अधिक ऊर्जा रिलीज होती है, उतनी अधिक आवृत्ति जितनी अधिक प्रकाश फोटॉन दी जाती है, इस प्रकार रंग बदलती है।

यदि आवृत्ति मानव दिखाई देने वाले स्पेक्ट्रम में होती है (आपकी आंखें जो सीमाएं देख सकती हैं), तो आप एलईडी द्वारा दी गई रोशनी को देखेंगे। यदि नहीं, जैसे इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम में दिए जाने पर, तो आप इसे नहीं देख पाएंगे। लेकिन यह अभी भी उपयोगी हो सकता है, जैसे कि आप अपने टीवी पर चैनल बदलने की इजाजत दे रहे हैं (इन्फ्रारेड एल ई डी आमतौर पर कई अन्य स्थानों के बीच आपके टीवी रिमोट कंट्रोल में उपयोग किए जाते हैं)। जब आप अपने रिमोट पर एक बटन दबाते हैं, तो आपको प्रकाश दिखाई नहीं देता है, लेकिन आपके टीवी पर रिसीवर इसे देख सकता है और इन्फ्रारेड एलईडी से जो देख रहा है उसे समझ सकता है।

एल ई डी में, जिस प्रकाश को बनाया जा रहा है, उसके बाद उपयोग की जाने वाली सामग्री और उसके द्वारा चलाए जाने वाले वर्तमान पर निर्भर करता है। एक मानक डायोड में प्रकाश परमाणुओं को व्यवस्थित किया जाता है ताकि ऊर्जा में इलेक्ट्रॉन ड्रॉप बहुत छोटा हो और इस प्रकार दी गई रोशनी की आवृत्ति हमारी आंखों के लिए दिखाई न दे, बल्कि इन्फ्रारेड में है। तो बस डालें, एल ई डी जहां आप प्रकाश देख सकते हैं अर्धचालक पदार्थों से बने होते हैं जो इलेक्ट्रॉन की कक्षा में एक बड़ी बूंद बनाते हैं ताकि फोटोन पैकेट की आवृत्ति मानव दृश्य स्पेक्ट्रम में आती है। उन्हें भी डिजाइन किया जा सकता है ताकि उनके माध्यम से बहने वाली बिजली वास्तव में ड्रॉप को बदल दे और इसलिए आपके पास बहु रंगीन एलईडी हो।

बोनस तथ्य:

  • डायोड पहले सेमीकंडक्टर इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस थे।
  • पी-एन जंक्शन की खोज बेल प्रयोगशालाओं के अमेरिकी भौतिक विज्ञानी रसेल ओहल को जिम्मेदार ठहराया गया है।
  • ये "पी-एन जंक्शन" डायोड्स का केंद्र नहीं हैं, बल्कि ट्रांजिस्टर, सौर कोशिकाओं, एकीकृत सर्किट इत्यादि जैसे लगभग सभी अर्धचालक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के निर्माण खंड भी हैं।
  • अर्धचालक को अशुद्धता जोड़ने की प्रक्रिया को "डोपिंग" कहा जाता है।
  • एल ई डी "नियमित" गरमागरम प्रकाश बल्बों की तुलना में अधिक कुशल हैं क्योंकि इस तथ्य के कारण कि वे लगभग गर्मी नहीं देते हैं; इसलिए उपयोग की जाने वाली बिजली का एक बहुत अधिक प्रतिशत गरमागरम बल्बों की बजाय प्रकाश बनाने की दिशा में जाता है जहां इसका एक अच्छा प्रतिशत केवल गर्मी बना देता है।
  • किसी डिवाइस के माध्यम से वर्तमान रन के परिणामस्वरूप प्रकाश की इस घटना को "इलेक्ट्रोल्यूमाइन्सेंस" कहा जाता है। यह गर्मी के कारण प्रकाश उत्सर्जन जैसी चीजों से अलग है, जिसे गरमागरम कहा जाता है; या कुछ रासायनिक प्रतिक्रिया के माध्यम से प्रकाश, जिसे chemiluminescence कहा जाता है; दूसरों के बीच में।
  • 1 9 07 में ब्रिटिश पैदा हुए एचजे राउंड ऑफ मार्कोनी लैब्स द्वारा इलेक्ट्रोलुमाइन्सेंस की खोज की गई।

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