Kanuni nyepesi ya LED

Zotetaa ya kazi inayoweza kurejeshwa, Mwanga wa kambi unaoweza kubebekanaKichwa cha kichwa cha kaziTumia aina ya balbu ya LED. Kuelewa kanuni ya diode iliyoongozwa, kwanza kuelewa ufahamu wa kimsingi wa semiconductors. Sifa za kusisimua za vifaa vya semiconductor ni kati ya conductors na insulators. Vipengele vyake vya kipekee ni: wakati semiconductor inachochewa na taa za nje na hali ya joto, uwezo wake wa kubadilika utabadilika sana; Kuongeza kiasi kidogo cha uchafu kwa semiconductor safi huongeza uwezo wake wa kufanya umeme. Silicon (Si) na germanium (GE) ndio semiconductors zinazotumika sana katika vifaa vya elektroniki vya kisasa, na elektroni zao za nje ni nne. Wakati atomi za silicon au germanium zinaunda glasi, atomi za jirani zinaingiliana, ili elektroni za nje zishirikishwe na atomi mbili, ambazo zinaunda muundo wa dhamana katika glasi, ambayo ni muundo wa Masi na uwezo mdogo wa kizuizi. Katika joto la kawaida (300k), uchochezi wa mafuta utafanya elektroni za nje kupata nishati ya kutosha kujitenga na dhamana ya ushirikiano na kuwa elektroni za bure, mchakato huu unaitwa uchochezi wa ndani. Baada ya elektroni kuwa isiyo na mipaka kuwa elektroni ya bure, nafasi ya kushoto imesalia katika dhamana ya ushirikiano. Nafasi hii inaitwa shimo. Kuonekana kwa shimo ni sifa muhimu ambayo hutofautisha semiconductor kutoka kwa conductor.

Wakati kiwango kidogo cha uchafu wa pentavalent kama vile fosforasi huongezwa kwa semiconductor ya ndani, itakuwa na elektroni ya ziada baada ya kuunda kifungo cha ushirikiano na atomi zingine za semiconductor. Elektroni hii ya ziada inahitaji tu nishati ndogo sana ili kuondoa dhamana na kuwa elektroni ya bure. Aina hii ya semiconductor ya uchafu inaitwa semiconductor ya elektroniki (N-aina semiconductor). Walakini, na kuongeza kiwango kidogo cha uchafu wa msingi (kama boroni, nk) kwa semiconductor ya ndani, kwa sababu ina elektroni tatu tu kwenye safu ya nje, baada ya kuunda kifungo cha ushirikiano na atomi za semiconductor zinazozunguka, itaunda nafasi katika kioo. Aina hii ya semiconductor ya uchafu huitwa semiconductor (p-aina semiconductor). Wakati N-aina na semiconductors ya aina ya P pamoja, kuna tofauti katika mkusanyiko wa elektroni za bure na shimo kwenye makutano yao. Elektroni zote mbili na shimo zinaingizwa kuelekea mkusanyiko wa chini, na kuacha nyuma ya kushtakiwa lakini ions ambazo huharibu kutokujali kwa umeme kwa aina ya N-aina na aina ya P. Chembe hizi zilizoshtakiwa mara nyingi huitwa malipo ya nafasi, na hujilimbikizia karibu na interface ya mikoa ya N na P kuunda mkoa nyembamba sana wa malipo ya nafasi, ambayo inajulikana kama makutano ya PN.

Wakati voltage ya upendeleo wa mbele inatumika kwa ncha zote mbili za makutano ya PN (voltage chanya kwa upande mmoja wa aina ya p), mashimo na elektroni za bure huzunguka kila mmoja, na kuunda uwanja wa umeme wa ndani. Shimo mpya zilizoingizwa kisha hupata tena na elektroni za bure, wakati mwingine huachilia nishati ya ziada katika mfumo wa picha, ambayo ni taa tunayoona imetolewa na LEDs. Wigo kama huo ni nyembamba, na kwa kuwa kila nyenzo ina pengo tofauti la bendi, miinuko ya picha zilizotolewa ni tofauti, kwa hivyo rangi za LEDs imedhamiriwa na vifaa vya msingi vinavyotumiwa.