LED yoritgichlar printsipi

LED (yorug'lik chiqaradigan diod) elektr energiyasini to'g'ridan-to'g'ri yorug'likka aylantira oladigan elektr energiyasini ko'rinadigan yorug'likka aylantira oladigan qattiq holatda yarim o'tkazgichli qurilma. LEDning yuragi yarimo'tkazgichli chip bo'lib, uning bir uchi qavsga, bir uchi manfiy elektrodga, ikkinchi uchi esa quvvat manbaining musbat elektrodiga ulangan bo'lib, butun chip epoksi qatroni bilan qoplangan. .
Yarimo'tkazgichli mikrosxemalar ikkita qismdan iborat bo'lib, biri teshiklari ustun bo'lgan P tipidagi yarim o'tkazgich, ikkinchisi esa elektronlar ustunlik qiladigan N tipidagi yarimo'tkazgichdir. Ammo bu ikki yarimo'tkazgich ulanganda ular o'rtasida PN birikmasi hosil bo'ladi. Elektr toki simdan o'tib, ushbu chipga ta'sir qilganda, elektronlar P mintaqasi tomon suriladi, ular teshiklar bilan qayta birlashadi va fotonlar shaklida energiya chiqaradi. Bu LED yorug'lik emissiyasining printsipi. Yorug'likning rangi deb ham ataladigan yorug'likning to'lqin uzunligi PN birikmasini tashkil etuvchi material bilan belgilanadi.
LED to'g'ridan-to'g'ri qizil, sariq, ko'k, yashil, ko'k, to'q sariq, binafsha va oq nurlarni chiqarishi mumkin.
Dastlab LED asboblar va hisoblagichlar uchun indikator yorug'lik manbai sifatida ishlatilgan. Keyinchalik, turli xil rangli LEDlar svetoforlarda va katta maydonli displeylarda keng qo'llanilib, yaxshi iqtisodiy va ijtimoiy foyda keltirdi. Misol tariqasida 12 dyuymli qizil svetoforni oladigan bo'lsak, Qo'shma Shtatlarda uzoq umr va past vizual samaradorlikka ega 140 vattli cho'g'lanma chiroq dastlab yorug'lik manbai sifatida ishlatilgan va 2000 lumen oq yorug'lik hosil qilgan. Qizil filtrdan o'tgandan so'ng, yorug'lik yo'qolishi 90% ni tashkil qiladi, faqat 200 lumen qizil yorug'lik qoladi. Yangi ishlab chiqilgan chiroqda Lumileds 18 ta qizil LED yorug'lik manbalaridan foydalanadi, shu jumladan elektron yo'qotishlar, ular bir xil yorug'lik effektini keltirib chiqaradigan jami 14 vatt quvvat sarflaydi. Avtomobil signal chiroqlari ham LED yorug'lik manbalarini qo'llash uchun muhim maydondir.
Umumiy yoritish uchun odamlar oq yorug'lik manbalarini afzal ko'rishadi. 1998 yilda oq yorug'lik chiqaradigan LED muvaffaqiyatli ishlab chiqildi. Ushbu turdagi LED GaN chiplari va yttrium alyuminiy granatani (YAG) bir-biriga yopish orqali ishlab chiqariladi. GaN chipi ko'k yorug'lik chiqaradi（ l P=465nm, Wd=30nm), yuqori haroratli sinterlangan YAG lyuminestsent kukuni tarkibida Ce3+, bu ko'k chiroq bilan hayajonlangandan so'ng sariq yorug'lik chiqaradi. 550n ning tepalik qiymati LED chiroq m. Moviy LED substrati taxminan 200-500nm, YAG bilan aralashtirilgan yupqa qatron qatlami bilan qoplangan kosa shaklidagi aks ettiruvchi bo'shliqqa o'rnatiladi. LED substrat tomonidan chiqarilgan ko'k nur qisman lyuminestsent kukun tomonidan so'riladi, boshqa qismi esa oq yorug'lik olish uchun floresan kukun tomonidan chiqarilgan sariq nur bilan aralashtiriladi.
InGaN/YAG oq rangli LEDlar uchun YAG fosforining kimyoviy tarkibini o'zgartirish va fosfor qatlamining qalinligini sozlash orqali rang harorati 3500-10000K bo'lgan turli rangdagi oq yorug'likni olish mumkin. Moviy LED orqali oq yorug'likni olishning bu usuli oddiy tuzilishi, arzonligi va yuqori texnologik etukligi tufayli keng qo'llaniladi.