కాంతి-ఉద్గార డయోడ్ ఒక ప్రత్యేక డయోడ్. సాధారణ డయోడ్‌ల వలె, కాంతి-ఉద్గార డయోడ్లు సెమీకండక్టర్ చిప్‌లతో కూడి ఉంటాయి. ఈ సెమీకండక్టర్ పదార్థాలు p మరియు n నిర్మాణాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి ముందుగా అమర్చబడతాయి లేదా డోప్ చేయబడతాయి.
ఇతర డయోడ్‌ల వలె, కాంతి-ఉద్గార డయోడ్‌లోని కరెంట్ సులభంగా p పోల్ (యానోడ్) నుండి n పోల్ (కాథోడ్)కి ప్రవహిస్తుంది, కానీ వ్యతిరేక దిశలో కాదు. రెండు వేర్వేరు వాహకాలు: రంధ్రాలు మరియు ఎలక్ట్రాన్లు ఎలక్ట్రోడ్‌ల నుండి వేర్వేరు ఎలక్ట్రోడ్ వోల్టేజీల క్రింద p మరియు n నిర్మాణాలకు ప్రవహిస్తాయి. రంధ్రాలు మరియు ఎలక్ట్రాన్లు కలిసినప్పుడు మరియు తిరిగి కలపడం వలన, ఎలక్ట్రాన్లు తక్కువ శక్తి స్థాయికి పడిపోతాయి మరియు ఫోటాన్ల రూపంలో శక్తిని విడుదల చేస్తాయి (ఫోటాన్లను మనం తరచుగా కాంతి అని పిలుస్తాము).
అది వెలువరించే కాంతి యొక్క తరంగదైర్ఘ్యం (రంగు) p మరియు n నిర్మాణాలను రూపొందించే సెమీకండక్టర్ పదార్థాల బ్యాండ్‌గ్యాప్ శక్తి ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.
సిలికాన్ మరియు జెర్మేనియం పరోక్ష బ్యాండ్‌గ్యాప్ పదార్థాలు కాబట్టి, గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద, ఈ పదార్థాలలో ఎలక్ట్రాన్లు మరియు రంధ్రాల పునఃసంయోగం అనేది రేడియేటివ్ కాని పరివర్తన. ఇటువంటి పరివర్తనాలు ఫోటాన్లను విడుదల చేయవు, కానీ శక్తిని ఉష్ణ శక్తిగా మారుస్తాయి. అందువల్ల, సిలికాన్ మరియు జెర్మేనియం డయోడ్లు కాంతిని విడుదల చేయలేవు (అవి చాలా తక్కువ నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రతల వద్ద కాంతిని విడుదల చేస్తాయి, ఇది ప్రత్యేక కోణంలో గుర్తించబడాలి మరియు కాంతి యొక్క ప్రకాశం స్పష్టంగా ఉండదు).
కాంతి-ఉద్గార డయోడ్‌లలో ఉపయోగించే పదార్థాలు అన్నీ ప్రత్యక్ష బ్యాండ్‌గ్యాప్ పదార్థాలు, కాబట్టి శక్తి ఫోటాన్ల రూపంలో విడుదల అవుతుంది. ఈ నిషేధిత బ్యాండ్ ఎనర్జీలు సమీప-పరారుణ, కనిపించే లేదా అతినీలలోహిత బ్యాండ్‌లలోని కాంతి శక్తికి అనుగుణంగా ఉంటాయి.
ఈ మోడల్ విద్యుదయస్కాంత వర్ణపటంలోని పరారుణ భాగంలో కాంతిని విడుదల చేసే LEDని అనుకరిస్తుంది.
అభివృద్ధి ప్రారంభ దశల్లో, గాలియం ఆర్సెనైడ్ (GaAs) ఉపయోగించి కాంతి-ఉద్గార డయోడ్లు ఇన్‌ఫ్రారెడ్ లేదా ఎరుపు కాంతిని మాత్రమే విడుదల చేయగలవు. మెటీరియల్ సైన్స్ యొక్క పురోగతితో, కొత్తగా అభివృద్ధి చేయబడిన కాంతి-ఉద్గార డయోడ్లు అధిక మరియు అధిక పౌనఃపున్యాలతో కాంతి తరంగాలను విడుదల చేయగలవు. నేడు, వివిధ రంగుల కాంతి-ఉద్గార డయోడ్లను తయారు చేయవచ్చు.
డయోడ్లు సాధారణంగా N-రకం సబ్‌స్ట్రేట్‌పై నిర్మించబడతాయి, P-రకం సెమీకండక్టర్ పొరను దాని ఉపరితలంపై నిక్షిప్తం చేసి, ఎలక్ట్రోడ్‌లతో అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. P-రకం సబ్‌స్ట్రేట్‌లు తక్కువ సాధారణం, కానీ కూడా ఉపయోగించబడతాయి. అనేక వాణిజ్య కాంతి-ఉద్గార డయోడ్లు, ప్రత్యేకించి GaN/InGaN, నీలమణి ఉపరితలాలను కూడా ఉపయోగిస్తాయి.
LED లను తయారు చేయడానికి ఉపయోగించే చాలా పదార్థాలు చాలా అధిక వక్రీభవన సూచికలను కలిగి ఉంటాయి. దీని అర్థం చాలా కాంతి తరంగాలు గాలితో ఇంటర్‌ఫేస్‌లోని పదార్థంలోకి తిరిగి ప్రతిబింబిస్తాయి. అందువల్ల, LED లకు కాంతి తరంగ వెలికితీత ఒక ముఖ్యమైన అంశం, మరియు చాలా పరిశోధన మరియు అభివృద్ధి ఈ అంశంపై దృష్టి సారించాయి.
LED లు (కాంతి ఉద్గార డయోడ్లు) మరియు సాధారణ డయోడ్‌ల మధ్య ప్రధాన వ్యత్యాసం వాటి పదార్థాలు మరియు నిర్మాణం, ఇది విద్యుత్ శక్తిని కాంతి శక్తిగా మార్చడంలో వాటి సామర్థ్యంలో గణనీయమైన వ్యత్యాసాలకు దారితీస్తుంది. LED లు కాంతిని ఎందుకు విడుదల చేయగలవు మరియు సాధారణ డయోడ్లు ఎందుకు విడుదల చేయలేవని వివరించడానికి ఇక్కడ కొన్ని ముఖ్య అంశాలు ఉన్నాయి:
వివిధ పదార్థాలు:LED లు గాలియం ఆర్సెనైడ్ (GaAs), గాలియం ఫాస్ఫైడ్ (GaP), గాలియం నైట్రైడ్ (GaN) వంటి III-V సెమీకండక్టర్ పదార్థాలను ఉపయోగిస్తాయి. ఈ పదార్థాలు ప్రత్యక్ష బ్యాండ్‌గ్యాప్‌ను కలిగి ఉంటాయి, ఎలక్ట్రాన్లు నేరుగా దూకి ఫోటాన్లను (కాంతి) విడుదల చేస్తాయి. సాధారణ డయోడ్లు సాధారణంగా సిలికాన్ లేదా జెర్మేనియంను ఉపయోగిస్తాయి, ఇవి పరోక్ష బ్యాండ్‌గ్యాప్‌ను కలిగి ఉంటాయి మరియు ఎలక్ట్రాన్ జంప్ ప్రధానంగా కాంతి కంటే ఉష్ణ శక్తి విడుదల రూపంలో జరుగుతుంది.
విభిన్న నిర్మాణం:LED ల నిర్మాణం కాంతి ఉత్పత్తి మరియు ఉద్గారాన్ని ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి రూపొందించబడింది. LED లు సాధారణంగా ఫోటాన్ల ఉత్పత్తి మరియు విడుదలను ప్రోత్సహించడానికి pn జంక్షన్ వద్ద నిర్దిష్ట డోపాంట్లు మరియు పొర నిర్మాణాలను జోడిస్తాయి. సాధారణ డయోడ్లు కరెంట్ యొక్క సరిదిద్దే పనితీరును ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి రూపొందించబడ్డాయి మరియు కాంతి ఉత్పత్తిపై దృష్టి పెట్టవు.
శక్తి బ్యాండ్‌గ్యాప్:LED యొక్క పదార్థం పెద్ద బ్యాండ్‌గ్యాప్ శక్తిని కలిగి ఉంటుంది, అంటే పరివర్తన సమయంలో ఎలక్ట్రాన్ల ద్వారా విడుదలయ్యే శక్తి కాంతి రూపంలో కనిపించేంత ఎక్కువగా ఉంటుంది. సాధారణ డయోడ్‌ల యొక్క మెటీరియల్ బ్యాండ్‌గ్యాప్ శక్తి చిన్నది, మరియు ఎలక్ట్రాన్లు పరివర్తన చెందుతున్నప్పుడు ప్రధానంగా వేడి రూపంలో విడుదలవుతాయి.
ప్రకాశించే విధానం:LED యొక్క pn జంక్షన్ ఫార్వర్డ్ బయాస్‌లో ఉన్నప్పుడు, ఎలక్ట్రాన్లు n ప్రాంతం నుండి p ప్రాంతానికి కదులుతాయి, రంధ్రాలతో మళ్లీ కలిసిపోతాయి మరియు కాంతిని ఉత్పత్తి చేయడానికి ఫోటాన్ల రూపంలో శక్తిని విడుదల చేస్తాయి. సాధారణ డయోడ్‌లలో, ఎలక్ట్రాన్లు మరియు రంధ్రాల పునఃసంయోగం ప్రధానంగా నాన్-రేడియేటివ్ రీకాంబినేషన్ రూపంలో ఉంటుంది, అంటే శక్తి వేడి రూపంలో విడుదల అవుతుంది.
ఈ వ్యత్యాసాలు LED లు పని చేస్తున్నప్పుడు కాంతిని విడుదల చేయడానికి అనుమతిస్తాయి, అయితే సాధారణ డయోడ్లు చేయలేవు.
ఈ వ్యాసం ఇంటర్నెట్ నుండి వచ్చింది మరియు కాపీరైట్ అసలు రచయితకు చెందినది
పోస్ట్ సమయం: ఆగస్ట్-01-2024