A LED világító alapelve

Mindenaz újratölthető munkafény, hordozható kempingfényéstöbbfunkciós fényszóróHasználja a LED izzó típusát. A dióda elvének megértése érdekében, először a félvezetők alapvető ismereteinek megértése érdekében. A félvezető anyagok vezetőképes tulajdonságai a vezetők és a szigetelők között vannak. Egyedülálló tulajdonságai a következők: Ha a félvezető külső fény- és hőviszonyok stimulálják, akkor vezetőképessége jelentősen megváltozik; Kis mennyiségű szennyeződés hozzáadása a tiszta félvezetőhöz jelentősen növeli az elektromos áram viselkedésének képességét. A szilícium (SI) és a germánium (GE) a leggyakrabban használt félvezetők a modern elektronikában, és külső elektronok négy. Amikor a szilícium vagy a germánium atomok kristályt alkotnak, a szomszédos atomok egymással kölcsönhatásba lépnek, így a külső elektronok megosztják a két atomot, amely a kristály kovalens kötési szerkezetét képezi, amely egy molekuláris szerkezet, amelynek kevés korlátozási képessége van. Szobahőmérsékleten (300K) a termikus gerjesztés miatt néhány külső elektron elegendő energiát kap ahhoz, hogy elszakadjon a kovalens kötéstől és szabad elektronokká váljon, ezt a folyamatot belső gerjesztésnek nevezzük. Miután az elektron nem kötött szabad elektronré válni, a kovalens kötésben maradt megüresedés. Ezt az üresedést lyuknak hívják. A lyuk megjelenése egy fontos tulajdonság, amely megkülönbözteti a félvezetőnek a vezetőtől.

Ha kis mennyiségű pentavalens szennyeződést, például foszfort adnak a belső félvezetőhöz, akkor egy extra elektron lesz, miután kovalens kötést képeznek más félvezető atomokkal. Ennek az extra elektronnak csak nagyon kis energiára van szüksége a kötés megszabadulásához és a szabad elektrongá váláshoz. Ezt a fajta szennyeződés félvezetőnek nevezzük elektronikus félvezetőnek (N-típusú félvezető). Ugyanakkor hozzáadva egy kis mennyiségű háromértékű elemi szennyeződést (például bór stb.) A belső félvezetőhez, mivel a külső rétegben csak három elektron van, miután kovalens kötést alakítottak ki a környező félvezető atomokkal, üresedést hoz létre a kristályban. Ezt a fajta szennyeződési félvezetőt lyuk félvezetőnek (p-típusú félvezető) nevezzük. Az N-típusú és p-típusú félvezetők kombinálásakor különbség van a szabad elektronok és lyukak koncentrációjában a kereszteződésüknél. Mind az elektronok, mind a lyukak az alacsonyabb koncentráció felé diffundálódnak, töltve, de mozdulatlan ionokat hagyva, amelyek elpusztítják az N-típusú és p-típusú régiók eredeti elektromos semlegességét. Ezeket a mozdulatlan töltésű részecskéket gyakran űrköltségnek nevezik, és az N és P régiók felületének közelében koncentrálódnak, hogy egy nagyon vékony tér -töltést képezzenek, amelyet PN csomópontnak hívnak.

Ha előre torzulási feszültséget alkalmaznak a PN csomópont mindkét végére (pozitív feszültség a p-típus egyik oldalára), a lyukak és a szabad elektronok egymás körül mozognak, és belső elektromos mezőt hoznak létre. Az újonnan befecskendezett lyukak ezután rekombinálnak a szabad elektronokkal, néha felszabadítva a felesleges energiát fotonok formájában, azaz a LED -ek által kibocsátott fény. Egy ilyen spektrum viszonylag keskeny, és mivel minden anyagnak eltérő sávrés van, a kibocsátott fotonok hullámhossza eltérő, tehát a LED -ek színeit a felhasznált alapanyagok határozzák meg.