LED దీపం యొక్క ఉత్పత్తి సూత్రం

LED (లైట్ ఎమిటింగ్ డయోడ్), ఒక కాంతి ఉద్గార డయోడ్, ఇది ఘన స్థితి సెమీకండక్టర్ పరికరం, ఇది విద్యుత్ శక్తిని దృశ్య కాంతిగా మార్చగలదు. ఇది నేరుగా విద్యుత్తును కాంతిగా మార్చగలదు. LED యొక్క గుండె ఒక సెమీకండక్టర్ చిప్. చిప్ యొక్క ఒక చివర బ్రాకెట్‌కు జోడించబడి ఉంటుంది, ఒక చివర ప్రతికూల ధ్రువం, మరియు మరొక చివర విద్యుత్ సరఫరా యొక్క సానుకూల ధ్రువానికి అనుసంధానించబడి ఉంటుంది, తద్వారా మొత్తం చిప్ ఎపాక్సీ రెసిన్ ద్వారా కప్పబడి ఉంటుంది.

సెమీకండక్టర్ చిప్ రెండు భాగాలతో కూడి ఉంటుంది. ఒక భాగం P-రకం సెమీకండక్టర్, దీనిలో రంధ్రాలు ఆధిపత్యం చెలాయిస్తాయి మరియు మరొక చివర N-రకం సెమీకండక్టర్, దీనిలో ఎలక్ట్రాన్లు ఆధిపత్యం చెలాయిస్తాయి. కానీ ఈ రెండు సెమీకండక్టర్లు అనుసంధానించబడినప్పుడు, వాటి మధ్య ఒక PN జంక్షన్ ఏర్పడుతుంది. వైర్ ద్వారా చిప్‌పై కరెంట్ పనిచేసినప్పుడు, ఎలక్ట్రాన్లు P ప్రాంతానికి నెట్టబడతాయి, అక్కడ ఎలక్ట్రాన్లు రంధ్రాలతో తిరిగి కలుస్తాయి మరియు తరువాత ఫోటాన్ల రూపంలో శక్తిని విడుదల చేస్తాయి. ఇది LED కాంతి ఉద్గార సూత్రం. కాంతి తరంగదైర్ఘ్యం, అంటే కాంతి రంగు, PN జంక్షన్‌ను ఏర్పరిచే పదార్థం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.

LED నేరుగా ఎరుపు, పసుపు, నీలం, ఆకుపచ్చ, ఆకుపచ్చ, నారింజ, ఊదా మరియు తెలుపు కాంతిని విడుదల చేయగలదు.

మొదట్లో, LEDని పరికరాలు మరియు మీటర్ల సూచిక కాంతి మూలంగా ఉపయోగించారు. తరువాత, వివిధ లేత రంగుల LEDలను ట్రాఫిక్ లైట్లు మరియు పెద్ద ప్రాంత డిస్ప్లేలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించారు, ఇవి మంచి ఆర్థిక మరియు సామాజిక ప్రయోజనాలను ఉత్పత్తి చేశాయి. ఉదాహరణగా 12 అంగుళాల ఎరుపు ట్రాఫిక్ సిగ్నల్ ల్యాంప్‌ను తీసుకోండి. యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో, దీర్ఘకాల జీవితకాలం మరియు తక్కువ ప్రకాశించే సామర్థ్యం కలిగిన 140 వాట్ల ప్రకాశించే దీపాన్ని మొదట కాంతి మూలంగా ఉపయోగించారు, ఇది 2000 ల్యూమన్ల తెల్లని కాంతిని ఉత్పత్తి చేసింది. ఎరుపు ఫిల్టర్ గుండా వెళ్ళిన తర్వాత, కాంతి నష్టం 90%, కేవలం 200 ల్యూమన్ల ఎరుపు కాంతిని మిగిల్చింది. కొత్తగా రూపొందించిన దీపంలో, లూమిలెడ్స్ సర్క్యూట్ నష్టంతో సహా 18 ఎరుపు LED లైట్ వనరులను ఉపయోగిస్తుంది. మొత్తం విద్యుత్ వినియోగం 14 వాట్స్, ఇది అదే ప్రకాశించే ప్రభావాన్ని ఉత్పత్తి చేయగలదు. ఆటోమొబైల్ సిగ్నల్ లాంప్ కూడా LED లైట్ సోర్స్ అప్లికేషన్‌లో ఒక ముఖ్యమైన రంగం.

సాధారణ లైటింగ్ కోసం, ప్రజలకు మరిన్ని తెల్లని కాంతి వనరులు అవసరం. 1998లో, తెల్లని LED విజయవంతంగా అభివృద్ధి చేయబడింది. ఈ LEDని GaN చిప్ మరియు యిట్రియం అల్యూమినియం గార్నెట్ (YAG) కలిపి ప్యాకేజింగ్ చేయడం ద్వారా తయారు చేయబడింది. GaN చిప్ నీలి కాంతిని విడుదల చేస్తుంది (λ P=465nm, Wd=30nm), అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద సింటరెడ్ చేయబడిన Ce3+ కలిగిన YAG ఫాస్ఫర్ ఈ నీలి కాంతి ద్వారా ఉత్తేజితమైన తర్వాత పసుపు కాంతిని విడుదల చేస్తుంది, దీని గరిష్ట విలువ 550n LED దీపం m. నీలి LED సబ్‌స్ట్రేట్ గిన్నె ఆకారపు ప్రతిబింబ కుహరంలో అమర్చబడి, YAGతో కలిపిన రెసిన్ యొక్క పలుచని పొరతో కప్పబడి ఉంటుంది, దాదాపు 200-500nm. LED సబ్‌స్ట్రేట్ నుండి వచ్చే నీలి కాంతిని ఫాస్ఫర్ పాక్షికంగా గ్రహిస్తుంది మరియు తెల్లని కాంతిని పొందడానికి నీలి కాంతి యొక్క ఇతర భాగాన్ని ఫాస్ఫర్ నుండి వచ్చే పసుపు కాంతితో కలుపుతారు.

InGaN/YAG తెల్లని LED కోసం, YAG ఫాస్ఫర్ యొక్క రసాయన కూర్పును మార్చడం ద్వారా మరియు ఫాస్ఫర్ పొర యొక్క మందాన్ని సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా, 3500-10000K రంగు ఉష్ణోగ్రతతో వివిధ తెల్లని లైట్లను పొందవచ్చు. నీలి LED ద్వారా తెల్లని కాంతిని పొందే ఈ పద్ధతి సరళమైన నిర్మాణం, తక్కువ ధర మరియు అధిక సాంకేతిక పరిపక్వతను కలిగి ఉంటుంది, కాబట్టి ఇది విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.