LED یک نوع دیود است متشکل که  از اتصال دو لایه نیمه هادی N و P ساخته می شود.
نیمه هادی نوع N : بعد از خالص سازی سیلسیم  عناصری پنج ظرفیتی ( مدار آخرشان دارای پنج الكترون می باشد ) مانند ارسنیك و آنتی موان به صورت ناخالصی به آن وارد می كنند. هراتم از این عنصر به اجبار با چهار اتم سیلیكون یك پیوند اشتراكی را ساخته ملوكول جدید ی را می سازند كه یك الكترون آزاد تولید كرده است و در نتیجه هدایت نیمه هادی ( چون الكترون آزاد گرفته است ) بیشتر می شود . این نیمه هادی ساخته شده جدید همان نیمه هادی نوع N می باشد(یعنی Negative) .

نیمه هادی نوع p : برای ساخت نیمه هادی نوع p عناصر سه ظرفیتی مانند آلومینیوم و یا گالیم ( در مدار آخرشان سه الكترون دارند)  به صورت ناخالصی به كریستال سیلیكون وارد نموده  که هر اتم آن با چهار اتم سیلیكون تشكیل یك ملوكول جدید را می دهد بنابر این مدار آخر پیوند جدید به جای هشت الكترون دارای هفت الكترون شده و یك جای خالی برای الكترون های آزاد در پیون جدید درست می شود كه به آن حفره گویند . حفره نیز خاصیٌت هدایت بیشتر را به نیمه هادی جدید كه همان نیمه هادی نوع p است می دهد ( Positive ) . در یک نیمه هادی نوع P  الکترونها می توانند از حفره یی به حفره دیگر حرکت کنند.

 

یک دیود شامل یک لایۀ N متصل به لایه P است . وقتی هیچ ولتاژی اعمال نشود الکترونهای لایه N سوراخهای نوع P را در محل اتصال لایه ها پر می کنند و ناحیه تخلیه را ایجاد می کنند. در ناحیه تخلیه ماده نیمه هادی به عایق خوبی تبدیل می شود و همه حفره ها پر می شوند و هیچ الکترون یا حفره ای برای ایجاد جریان وجود ندارد
بایاس مستقیم:
برای خلاصی از ناحیه تخلیه شما مجبورید تا الکترون را از ماده نوع N به ماده نوع P حرکت دهید . برای انجام این عمل شما باید طرف N دیود را به طرف منفی باطری و P را به طرف مثبت وصل کنید الکترون آزاد نوع N توسط الکترون منفی دفع و به الکترون مثبت کشیده می شوند حفره های ماده P معکوس این حرکت را انجام می دهند وقتی اختلاف ولتاژ بین دو قطب باطری به قدر کافی باشد الکترونهای ناحیه تخلیه از حفره هایشان جدا می شوند و دوباره شروع به حرکت آزادانه می کنند ناحیه تخلیه از بین می رود و جریان از دیود می گذرد.

ساختمان دیود

 

در یک اتم الکترونها در مدارهایی دور هسته می چرخند و الکترونهای مدارهای مختلف مقدار انرژی متفاوتی دارند، الکترونهای با انرژی بیشتر در مدارهای دور تر از هسته حرکت می کنند. یک الکترون برای پرش از یک مدار پایین به بالا مقداری انرژی می گیرد و برعکس وقتی از بالا به پایین می افتد مقدار انرژی بصورت امواج الکترومغناطیس آزاد می کند . فرکانس این امواج بستگی  که به مقدار انرژی آزاد شده دارد.

هنگام عبور جریان از دیود الکترون از لایه بالاتر به پایین تر می افتد و انرژی آزاد میکند. در یک دیود استاندارد اتم ها به نحوی چیده شده اند که افت الکترون در فاصله کمی انجام میگیرد ، بنابراین فرکانس امواج  در بخش مادون قرمز طیف نور است که با چشم انسان دیده نمی شود . ولی در LED انرژی آزاد شده بیشتر است و امواج با فرکانس بالاتر ایجاد میشود که قابل رؤیت است.



ال ای دی ( LED ) هایی که با آلومینیوم،گالیم ،آرسناید ساخته شده اند نور قرمز تولید می کنند.
ال ای دی ( LED ) هایی که با آلومینیوم،ایندیم ،گالیم ،فسفر ساخته شده اند نور قرمز-نارنجی-زرد تولید می کنند.
ال ای دی ( LED ) هایی که با گالیم ،آرسناید،فسفر ساخته شده اند نور قرمز-نارنجی-زرد تولید می کنند.
ال ای دی ( LED ) هایی که با ایندیم،گالیم ،نیتروژن ساخته شده اند نور سبز-آبی تولید می کنند.




تفاوت های پاور ال ای دی با ال ای دی سی او بی (COB)                        آشنایی کامل با ال ای دی




طبقه بندی: جواد الکترونیک ( آشنایی و کار با ال ای دی )،

شنبه 20 مهر 1398 | 06:28 ب.ظ | جواد جواد | نظرات