LED lampanın iş prinsipi

LED elektrik enerjisini görünən işığa çevirə bilən bərk hallı yarımkeçirici cihazdır. O, elektrik enerjisini birbaşa işığa çevirə bilir. LED-in ürəyi yarımkeçirici çipdir. Çipin bir ucu mötərizəyə, bir ucu mənfi dirəyə, digər ucu isə enerji təchizatının müsbət qütbünə birləşdirilir ki, bütün çip epoksi qatranı ilə əhatə olunur.

Yarımkeçirici çip iki hissədən ibarətdir. Bir hissəsi dəliklərin dominant olduğu P tipli yarımkeçirici, digər ucu isə elektronların dominant olduğu N tipli yarımkeçiricidir. Amma bu iki yarımkeçirici birləşdirildikdə onların arasında P-N qovşağı əmələ gəlir. Cari naqil vasitəsilə çip üzərində hərəkət etdikdə, elektronlar P sahəsinə itələnəcək, burada elektronlar dəliklərlə yenidən birləşəcək və sonra fotonlar şəklində enerji yayacaqlar. Bu prinsipdirLED işıqemissiya. İşığın dalğa uzunluğu, yəni işığın rəngi P-N qovşağını meydana gətirən materialla müəyyən edilir.

LED birbaşa qırmızı, sarı, mavi, yaşıl, yaşıl, narıncı, bənövşəyi və ağ işıq yaya bilər.

Əvvəlcə alətlərin və sayğacların göstərici işıq mənbəyi kimi LED istifadə edilmişdir. Daha sonra müxtəlif açıq rəngli LED-lər svetoforlarda və geniş sahəli displeylərdə geniş şəkildə istifadə edilərək yaxşı iqtisadi və sosial faydalar əldə etdilər. Nümunə olaraq 12 düymlük qırmızı trafik siqnal lampasını götürün. ABŞ-da uzun ömürlü və aşağı işıq səmərəliliyi olan 140 vatt közərmə lampası əvvəlcə 2000 lümen ağ işıq istehsal edən işıq mənbəyi kimi istifadə edilmişdir. Qırmızı filtrdən keçdikdən sonra işıq itkisi 90% təşkil edir və yalnız 200 lümen qırmızı işıq qalır. Yeni dizayn edilmiş lampada Lumileds dövrə itkisi də daxil olmaqla 18 qırmızı LED işıq mənbəyindən istifadə edir. Ümumi enerji istehlakı 14 vattdır, bu da eyni işıq effektini yarada bilər. Avtomobil siqnal lampası da LED işıq mənbəyi tətbiqinin mühüm sahəsidir.

Ümumi işıqlandırma üçün insanlar daha çox ağ işıq mənbələrinə ehtiyac duyurlar. 1998-ci ildə ağ LED uğurla inkişaf etdirildi. Bu LED GaN çipi və itrium alüminium qranatını (YAG) birlikdə qablaşdırmaqla hazırlanır. GaN çipi mavi işıq saçır（ λ P=465nm, Wd=30nm), yüksək temperaturda sinterlənmiş Ce3+ tərkibli YAG fosfor bu mavi işıqla həyəcanlandıqdan sonra sarı işıq saçır, pik dəyəri 550n LED lampa m. Mavi LED substratı təxminən 200-500nm olan YAG ilə qarışdırılmış nazik qatran təbəqəsi ilə örtülmüş kasa formalı əksetmə boşluğuna quraşdırılmışdır. LED substratından gələn mavi işıq qismən fosfor tərəfindən udulur və mavi işığın digər hissəsi ağ işıq əldə etmək üçün fosforun sarı işığı ilə qarışdırılır.

InGaN/YAG ağ LED üçün YAG fosforun kimyəvi tərkibini dəyişdirərək və fosfor qatının qalınlığını tənzimləməklə rəng temperaturu 3500-10000K olan müxtəlif ağ işıqlar əldə etmək olar. Mavi LED vasitəsilə ağ işığın əldə edilməsinin bu üsulu sadə quruluş, aşağı qiymət və yüksək texnologiya yetkinliyi üstünlüklərinə malikdir, buna görə də geniş istifadə olunur.