Prinsip cahya LED

KabehLampu kerja sing bisa diisi ulang, lampu kemping portabellanlampu utama multifungsiGunakake jinis bohlam LED. Kanggo mangerteni prinsip dioda led, dhisik mangerteni kawruh dhasar babagan semikonduktor. Sifat konduktif bahan semikonduktor ana ing antarane konduktor lan insulator. Fitur unik yaiku: nalika semikonduktor dirangsang dening kahanan cahya lan panas eksternal, kemampuan konduktif bakal owah sacara signifikan; Nambahake jumlah cilik saka pengotor menyang semikonduktor murni kanthi signifikan nambah kemampuane kanggo ngeterake listrik. Silikon (Si) lan germanium (Ge) minangka semikonduktor sing paling umum digunakake ing elektronik modern, lan elektron njaba ana papat. Nalika atom silikon utawa germanium mbentuk kristal, atom-atom tetanggan saling berinteraksi, saengga elektron njaba dienggo bareng dening rong atom, sing mbentuk struktur ikatan kovalen ing kristal, yaiku struktur molekul kanthi kemampuan kendala sing sithik. Ing suhu kamar (300K), eksitasi termal bakal nggawe sawetara elektron njaba entuk energi sing cukup kanggo misah saka ikatan kovalen lan dadi elektron bebas, proses iki diarani eksitasi intrinsik. Sawise elektron ora kaiket dadi elektron bebas, kekosongan ditinggalake ing ikatan kovalen. Kekosongan iki diarani bolongan. Penampilan bolongan minangka fitur penting sing mbedakake semikonduktor saka konduktor.

Nalika jumlah cilik saka pengotor pentavalen kayata fosfor ditambahake menyang semikonduktor intrinsik, bakal duwe elektron ekstra sawise mbentuk ikatan kovalen karo atom semikonduktor liyane. Elektron ekstra iki mung butuh energi sing sithik banget kanggo nyingkirake ikatan kasebut lan dadi elektron bebas. Semikonduktor pengotor jinis iki diarani semikonduktor elektronik (semikonduktor tipe-N). Nanging, nambahake jumlah cilik saka pengotor unsur trivalen (kayata boron, lsp.) menyang semikonduktor intrinsik, amarga mung duwe telung elektron ing lapisan njaba, sawise mbentuk ikatan kovalen karo atom semikonduktor ing sakubenge, bakal nggawe kekosongan ing kristal. Semikonduktor pengotor jinis iki diarani semikonduktor bolongan (semikonduktor tipe-P). Nalika semikonduktor tipe-N lan tipe-P digabungake, ana bedane konsentrasi elektron bebas lan bolongan ing sambungane. Elektron lan bolongan loro-lorone nyebar menyang konsentrasi sing luwih murah, ninggalake ion sing diisi daya nanging ora obah sing ngrusak netralitas listrik asli saka wilayah tipe-N lan tipe-P. Partikel-partikel bermuatan sing ora obah iki asring diarani muatan ruang, lan dikonsentrasikake cedhak antarmuka wilayah N lan P kanggo mbentuk wilayah muatan ruang sing tipis banget, sing dikenal minangka sambungan PN.

Nalika voltase bias maju ditrapake ing loro-lorone sambungan PN (voltase positif ing salah siji sisih tipe-P), bolongan lan elektron bebas obah siji lan sijine, nggawe medan listrik internal. Bolongan sing mentas diinjeksi banjur gabung maneh karo elektron bebas, kadhangkala ngeculake energi sing berlebihan ing bentuk foton, yaiku cahya sing kita deleng sing dipancarake dening led. Spektrum kaya ngono relatif sempit, lan amarga saben materi duwe celah pita sing beda, dawa gelombang foton sing dipancarake beda, mula warna led ditemtokake dening bahan dhasar sing digunakake.