LED ਦਾ ਚਮਕਦਾਰ ਅਸੂਲ

ਸਾਰੇਰੀਚਾਰਜਯੋਗ ਵਰਕ ਲਾਈਟ, ਪੋਰਟੇਬਲ ਕੈਂਪਿੰਗ ਲਾਈਟਅਤੇਮਲਟੀਫੰਕਸ਼ਨਲ ਹੈੱਡਲੈਂਪLED ਬੱਲਬ ਦੀ ਕਿਸਮ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰੋ। ਡਾਇਓਡ ਲੀਡ ਦੇ ਸਿਧਾਂਤ ਨੂੰ ਸਮਝਣ ਲਈ, ਪਹਿਲਾਂ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰਾਂ ਦੇ ਬੁਨਿਆਦੀ ਗਿਆਨ ਨੂੰ ਸਮਝਣ ਲਈ. ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦੀਆਂ ਸੰਚਾਲਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਕੰਡਕਟਰਾਂ ਅਤੇ ਇੰਸੂਲੇਟਰਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਇਸ ਦੀਆਂ ਵਿਲੱਖਣ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਹਨ: ਜਦੋਂ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਬਾਹਰੀ ਰੋਸ਼ਨੀ ਅਤੇ ਗਰਮੀ ਦੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਦੁਆਰਾ ਉਤੇਜਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਸਦੀ ਸੰਚਾਲਕ ਸਮਰੱਥਾ ਮਹੱਤਵਪੂਰਣ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਜਾਂਦੀ ਹੈ; ਸ਼ੁੱਧ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਵਿੱਚ ਥੋੜ੍ਹੀ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਅਸ਼ੁੱਧੀਆਂ ਜੋੜਨ ਨਾਲ ਇਸਦੀ ਬਿਜਲੀ ਚਲਾਉਣ ਦੀ ਸਮਰੱਥਾ ਵਿੱਚ ਕਾਫ਼ੀ ਵਾਧਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਸਿਲੀਕਾਨ (Si) ਅਤੇ ਜਰਨੀਅਮ (Ge) ਆਧੁਨਿਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕਸ ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਵਰਤੇ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਹਨ, ਅਤੇ ਇਹਨਾਂ ਦੇ ਬਾਹਰੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਚਾਰ ਹਨ। ਜਦੋਂ ਸਿਲੀਕੋਨ ਜਾਂ ਜਰਨੀਅਮ ਪਰਮਾਣੂ ਇੱਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ, ਤਾਂ ਗੁਆਂਢੀ ਪਰਮਾਣੂ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਨਾਲ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪਾਉਂਦੇ ਹਨ, ਤਾਂ ਜੋ ਬਾਹਰੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਦੋ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਦੁਆਰਾ ਸਾਂਝੇ ਹੋ ਜਾਣ, ਜੋ ਕਿ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿੱਚ ਸਹਿ-ਸਹਿਯੋਗੀ ਬੰਧਨ ਬਣਤਰ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਕਿ ਥੋੜ੍ਹੇ ਜਿਹੇ ਰੁਕਾਵਟਾਂ ਦੀ ਸਮਰੱਥਾ ਵਾਲਾ ਇੱਕ ਅਣੂ ਬਣਤਰ ਹੈ। ਕਮਰੇ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ (300K) 'ਤੇ, ਥਰਮਲ ਐਕਸਾਈਟੇਸ਼ਨ ਕੁਝ ਬਾਹਰੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਨੂੰ ਸਹਿ-ਸਹਿਯੋਗੀ ਬੰਧਨ ਤੋਂ ਟੁੱਟਣ ਅਤੇ ਮੁਕਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਬਣਨ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੀ ਊਰਜਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰੇਗਾ, ਇਸ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਨੂੰ ਅੰਦਰੂਨੀ ਉਤੇਜਨਾ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਦੇ ਇੱਕ ਮੁਫਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਬਣਨ ਲਈ ਅਨਬਾਉਂਡ ਹੋਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਸਹਿ-ਸਹਿਯੋਗੀ ਬਾਂਡ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਖਾਲੀ ਥਾਂ ਰਹਿ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਖਾਲੀ ਥਾਂ ਨੂੰ ਹੋਲ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇੱਕ ਮੋਰੀ ਦੀ ਦਿੱਖ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ ਹੈ ਜੋ ਇੱਕ ਕੰਡਕਟਰ ਤੋਂ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਨੂੰ ਵੱਖਰਾ ਕਰਦੀ ਹੈ।

ਜਦੋਂ ਅੰਦਰੂਨੀ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਵਿੱਚ ਫਾਸਫੋਰਸ ਵਰਗੀ ਥੋੜੀ ਜਿਹੀ ਪੈਂਟਾਵੈਲੈਂਟ ਅਸ਼ੁੱਧਤਾ ਸ਼ਾਮਲ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਦੂਜੇ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਸਹਿ-ਸੰਚਾਲਕ ਬੰਧਨ ਬਣਾਉਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਇਸ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਵਾਧੂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਹੋਵੇਗਾ। ਇਸ ਵਾਧੂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਨੂੰ ਬੰਧਨ ਤੋਂ ਛੁਟਕਾਰਾ ਪਾਉਣ ਅਤੇ ਇੱਕ ਮੁਫਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਬਣਨ ਲਈ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਊਰਜਾ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਕਿਸਮ ਦੀ ਅਸ਼ੁੱਧਤਾ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਨੂੰ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ (ਐਨ-ਟਾਈਪ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ) ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਅੰਦਰੂਨੀ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਵਿੱਚ ਥੋੜ੍ਹੇ ਜਿਹੇ ਤ੍ਰਿਵੈੱਲੈਂਟ ਐਲੀਮੈਂਟਲ ਅਸ਼ੁੱਧੀਆਂ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਬੋਰਾਨ, ਆਦਿ) ਨੂੰ ਜੋੜਨਾ, ਕਿਉਂਕਿ ਇਸਦੀ ਬਾਹਰੀ ਪਰਤ ਵਿੱਚ ਸਿਰਫ ਤਿੰਨ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਹਨ, ਆਲੇ ਦੁਆਲੇ ਦੇ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਨਾਲ ਇੱਕ ਸਹਿ-ਸੰਚਾਲਕ ਬੰਧਨ ਬਣਾਉਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਇਹ ਇੱਕ ਖਾਲੀ ਥਾਂ ਪੈਦਾ ਕਰੇਗਾ। ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿੱਚ. ਇਸ ਕਿਸਮ ਦੀ ਅਸ਼ੁੱਧਤਾ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਨੂੰ ਹੋਲ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ (ਪੀ-ਟਾਈਪ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ) ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਐਨ-ਟਾਈਪ ਅਤੇ ਪੀ-ਟਾਈਪ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰਾਂ ਨੂੰ ਜੋੜਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਜੰਕਸ਼ਨ 'ਤੇ ਮੁਫਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਅਤੇ ਛੇਕਾਂ ਦੀ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਵਿੱਚ ਅੰਤਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਦੋਵੇਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਅਤੇ ਛੇਕ ਹੇਠਲੇ ਸੰਘਣਤਾ ਵੱਲ ਫੈਲੇ ਹੋਏ ਹਨ, ਚਾਰਜ ਕੀਤੇ ਪਰ ਸਥਿਰ ਆਇਨਾਂ ਨੂੰ ਪਿੱਛੇ ਛੱਡਦੇ ਹਨ ਜੋ ਐਨ-ਟਾਈਪ ਅਤੇ ਪੀ-ਟਾਈਪ ਖੇਤਰਾਂ ਦੀ ਮੂਲ ਬਿਜਲੀ ਨਿਰਪੱਖਤਾ ਨੂੰ ਨਸ਼ਟ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਇਹਨਾਂ ਸਥਿਰ ਚਾਰਜ ਵਾਲੇ ਕਣਾਂ ਨੂੰ ਅਕਸਰ ਸਪੇਸ ਚਾਰਜ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਹ N ਅਤੇ P ਖੇਤਰਾਂ ਦੇ ਇੰਟਰਫੇਸ ਦੇ ਨੇੜੇ ਕੇਂਦਰਿਤ ਹੋ ਕੇ ਸਪੇਸ ਚਾਰਜ ਦਾ ਇੱਕ ਬਹੁਤ ਪਤਲਾ ਖੇਤਰ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ, ਜਿਸਨੂੰ PN ਜੰਕਸ਼ਨ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਜਦੋਂ PN ਜੰਕਸ਼ਨ (ਪੀ-ਟਾਈਪ ਦੇ ਇੱਕ ਪਾਸੇ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਵੋਲਟੇਜ) ਦੇ ਦੋਵਾਂ ਸਿਰਿਆਂ 'ਤੇ ਇੱਕ ਫਾਰਵਰਡ ਬਾਈਸ ਵੋਲਟੇਜ ਲਾਗੂ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਛੇਕ ਅਤੇ ਮੁਕਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਦੇ ਦੁਆਲੇ ਘੁੰਮਦੇ ਹਨ, ਇੱਕ ਅੰਦਰੂਨੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਨਵੇਂ ਇੰਜੈਕਟ ਕੀਤੇ ਛੇਕ ਫਿਰ ਮੁਫਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਨਾਲ ਦੁਬਾਰਾ ਮਿਲਦੇ ਹਨ, ਕਈ ਵਾਰੀ ਫੋਟੌਨਾਂ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਵਾਧੂ ਊਰਜਾ ਛੱਡਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਕਿ ਉਹ ਰੌਸ਼ਨੀ ਹੈ ਜੋ ਅਸੀਂ ਐਲਈਡੀ ਦੁਆਰਾ ਉਤਪੰਨ ਹੁੰਦੀ ਦੇਖਦੇ ਹਾਂ। ਅਜਿਹਾ ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਤੰਗ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਕਿਉਂਕਿ ਹਰੇਕ ਸਮੱਗਰੀ ਦਾ ਇੱਕ ਵੱਖਰਾ ਬੈਂਡ ਗੈਪ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਇਸਲਈ ਨਿਕਲਣ ਵਾਲੇ ਫੋਟੌਨਾਂ ਦੀ ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ ਵੱਖਰੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਇਸਲਈ ਐਲਈਡੀ ਦੇ ਰੰਗ ਵਰਤੇ ਗਏ ਮੂਲ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦੁਆਰਾ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।