LED యొక్క ప్రకాశించే సూత్రం

అన్నీపునర్వినియోగపరచదగిన పని దీపం, పోర్టబుల్ క్యాంపింగ్ లైట్మరియుమల్టీఫంక్షనల్ హెడ్‌ల్యాంప్LED బల్బ్ రకాన్ని ఉపయోగించండి. డయోడ్ లెడ్ సూత్రాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి, ముందుగా సెమీకండక్టర్ల ప్రాథమిక జ్ఞానాన్ని అర్థం చేసుకోవాలి. సెమీకండక్టర్ పదార్థాల వాహక లక్షణాలు కండక్టర్లు మరియు ఇన్సులేటర్ల మధ్య ఉంటాయి. దీని ప్రత్యేక లక్షణాలు: సెమీకండక్టర్ బాహ్య కాంతి మరియు వేడి పరిస్థితుల ద్వారా ప్రేరేపించబడినప్పుడు, దాని వాహక సామర్థ్యం గణనీయంగా మారుతుంది; స్వచ్ఛమైన సెమీకండక్టర్‌కు చిన్న మొత్తంలో మలినాలను జోడించడం వల్ల విద్యుత్తును నిర్వహించే సామర్థ్యం గణనీయంగా పెరుగుతుంది. సిలికాన్ (Si) మరియు జెర్మేనియం (Ge) ఆధునిక ఎలక్ట్రానిక్స్‌లో సాధారణంగా ఉపయోగించే సెమీకండక్టర్లు, మరియు వాటి బయటి ఎలక్ట్రాన్లు నాలుగు. సిలికాన్ లేదా జెర్మేనియం అణువులు ఒక స్ఫటికాన్ని ఏర్పరచినప్పుడు, పొరుగు అణువులు ఒకదానితో ఒకటి సంకర్షణ చెందుతాయి, తద్వారా బయటి ఎలక్ట్రాన్లు రెండు అణువుల ద్వారా పంచుకోబడతాయి, ఇది క్రిస్టల్‌లో సమయోజనీయ బంధ నిర్మాణాన్ని ఏర్పరుస్తుంది, ఇది తక్కువ పరిమితి సామర్థ్యం కలిగిన పరమాణు నిర్మాణం. గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద (300K), థర్మల్ ఉత్తేజితం కొన్ని బాహ్య ఎలక్ట్రాన్‌లు సమయోజనీయ బంధం నుండి విడిపోయి స్వేచ్ఛా ఎలక్ట్రాన్‌లుగా మారడానికి తగినంత శక్తిని పొందేలా చేస్తుంది, ఈ ప్రక్రియను అంతర్గత ఉత్తేజితం అంటారు. ఎలక్ట్రాన్ స్వేచ్ఛా ఎలక్ట్రాన్‌గా మారడానికి అన్‌బౌండ్ అయిన తర్వాత, సమయోజనీయ బంధంలో ఒక ఖాళీ మిగిలి ఉంటుంది. ఈ ఖాళీని రంధ్రం అంటారు. ఒక రంధ్రం కనిపించడం అనేది సెమీకండక్టర్‌ను కండక్టర్ నుండి వేరు చేసే ఒక ముఖ్యమైన లక్షణం.

అంతర్గత సెమీకండక్టర్‌కు భాస్వరం వంటి పెంటావాలెంట్ అశుద్ధతను తక్కువ మొత్తంలో జోడించినప్పుడు, ఇతర సెమీకండక్టర్ అణువులతో సమయోజనీయ బంధాన్ని ఏర్పరచిన తర్వాత అది అదనపు ఎలక్ట్రాన్‌ను కలిగి ఉంటుంది. ఈ అదనపు ఎలక్ట్రాన్ బంధాన్ని వదిలించుకోవడానికి మరియు స్వేచ్ఛా ఎలక్ట్రాన్‌గా మారడానికి చాలా తక్కువ శక్తి మాత్రమే అవసరం. ఈ రకమైన అశుద్ధ సెమీకండక్టర్‌ను ఎలక్ట్రానిక్ సెమీకండక్టర్ (N-రకం సెమీకండక్టర్) అంటారు. అయితే, అంతర్గత సెమీకండక్టర్‌కు తక్కువ మొత్తంలో ట్రివాలెంట్ ఎలిమెంటల్ మలినాలు (బోరాన్ మొదలైనవి) జోడించడం వలన, బయటి పొరలో ఇది మూడు ఎలక్ట్రాన్‌లను మాత్రమే కలిగి ఉంటుంది కాబట్టి, చుట్టుపక్కల సెమీకండక్టర్ అణువులతో సమయోజనీయ బంధాన్ని ఏర్పరచిన తర్వాత, అది క్రిస్టల్‌లో ఖాళీని సృష్టిస్తుంది. ఈ రకమైన అశుద్ధ సెమీకండక్టర్‌ను హోల్ సెమీకండక్టర్ (P-రకం సెమీకండక్టర్) అంటారు. N-రకం మరియు P-రకం సెమీకండక్టర్‌లను కలిపినప్పుడు, వాటి జంక్షన్ వద్ద స్వేచ్ఛా ఎలక్ట్రాన్లు మరియు రంధ్రాల సాంద్రతలో తేడా ఉంటుంది. ఎలక్ట్రాన్లు మరియు రంధ్రాలు రెండూ తక్కువ సాంద్రత వైపు వ్యాప్తి చెందుతాయి, N-రకం మరియు P-రకం ప్రాంతాల యొక్క అసలు విద్యుత్ తటస్థతను నాశనం చేసే చార్జ్ చేయబడిన కానీ స్థిరమైన అయాన్‌లను వదిలివేస్తాయి. ఈ స్థిర చార్జ్డ్ కణాలను తరచుగా స్పేస్ ఛార్జ్‌లు అని పిలుస్తారు మరియు అవి N మరియు P ప్రాంతాల ఇంటర్‌ఫేస్ దగ్గర కేంద్రీకృతమై చాలా సన్నని స్పేస్ ఛార్జ్ ప్రాంతాన్ని ఏర్పరుస్తాయి, దీనిని PN జంక్షన్ అని పిలుస్తారు.

PN జంక్షన్ యొక్క రెండు చివరలకు ఫార్వర్డ్ బయాస్ వోల్టేజ్ వర్తించినప్పుడు (P-రకం యొక్క ఒక వైపుకు పాజిటివ్ వోల్టేజ్), రంధ్రాలు మరియు స్వేచ్ఛా ఎలక్ట్రాన్లు ఒకదానికొకటి కదులుతాయి, అంతర్గత విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని సృష్టిస్తాయి. కొత్తగా ఇంజెక్ట్ చేయబడిన రంధ్రాలు స్వేచ్ఛా ఎలక్ట్రాన్లతో తిరిగి కలుస్తాయి, కొన్నిసార్లు ఫోటాన్ల రూపంలో అదనపు శక్తిని విడుదల చేస్తాయి, ఇది లెడ్ల ద్వారా మనం విడుదల చేసే కాంతి. అటువంటి స్పెక్ట్రం సాపేక్షంగా ఇరుకైనది, మరియు ప్రతి పదార్థానికి వేరే బ్యాండ్ గ్యాప్ ఉన్నందున, విడుదలయ్యే ఫోటాన్ల తరంగదైర్ఘ్యాలు భిన్నంగా ఉంటాయి, కాబట్టి లెడ్ల రంగులు ఉపయోగించిన ప్రాథమిక పదార్థాల ద్వారా నిర్ణయించబడతాయి.