Բոլորըվերալիցքավորվող աշխատանքային լույս, շարժական ճամբարային լույսևբազմաֆունկցիոնալ լուսարձակօգտագործել LED լամպի տեսակը.Որպեսզի հասկանանք առաջնորդվող դիոդի սկզբունքը, նախ պետք է հասկանալ կիսահաղորդիչների հիմնական գիտելիքները:Կիսահաղորդչային նյութերի հաղորդիչ հատկությունները հաղորդիչների և մեկուսիչների միջև են:Նրա եզակի առանձնահատկություններն են. երբ կիսահաղորդիչը գրգռվում է արտաքին լույսի և ջերմության պայմաններում, նրա հաղորդունակությունը զգալիորեն կփոխվի.Մաքուր կիսահաղորդչի վրա փոքր քանակությամբ կեղտեր ավելացնելը զգալիորեն մեծացնում է էլեկտրական հոսանք անցկացնելու ունակությունը:Սիլիցիումը (Si) և գերմանիումը (Ge) ժամանակակից էլեկտրոնիկայի մեջ ամենատարածված կիսահաղորդիչներն են, և նրանց արտաքին էլեկտրոնները չորսն են:Երբ սիլիցիումի կամ գերմանիումի ատոմները ձևավորում են բյուրեղ, հարևան ատոմները փոխազդում են միմյանց հետ, այնպես որ արտաքին էլեկտրոնները կիսվում են երկու ատոմների միջև, ինչը ձևավորում է բյուրեղում կովալենտային կապի կառուցվածքը, որը մոլեկուլային կառուցվածք է՝ սահմանափակման փոքր ունակությամբ:Սենյակային ջերմաստիճանում (300K) ջերմային գրգռումը կստիպի որոշ արտաքին էլեկտրոններ ստանալ այնքան էներգիա, որպեսզի պոկվեն կովալենտային կապից և դառնան ազատ էլեկտրոններ, այս գործընթացը կոչվում է ներքին գրգռում:Այն բանից հետո, երբ էլեկտրոնը չի կապվում ազատ էլեկտրոն դառնալու համար, կովալենտային կապում թափուր տեղ է մնում:Այս թափուր տեղը կոչվում է փոս:Փոսի տեսքը կարևոր հատկանիշ է, որը տարբերում է կիսահաղորդիչը հաղորդիչից:
Երբ փոքր քանակությամբ հնգավալենտ կեղտ, ինչպիսին է ֆոսֆորը, ավելացվում է ներքին կիսահաղորդչին, այն կունենա լրացուցիչ էլեկտրոն՝ այլ կիսահաղորդչային ատոմների հետ կովալենտային կապ ստեղծելուց հետո:Այս լրացուցիչ էլեկտրոնին անհրաժեշտ է միայն շատ փոքր էներգիա՝ կապից ազատվելու և ազատ էլեկտրոն դառնալու համար։Այս տեսակի կեղտոտ կիսահաղորդիչը կոչվում է էլեկտրոնային կիսահաղորդիչ (N-տիպի կիսահաղորդիչ):Այնուամենայնիվ, ներքին կիսահաղորդչին ավելացնելով փոքր քանակությամբ եռավալենտ տարրական կեղտեր (օրինակ՝ բոր և այլն), քանի որ այն արտաքին շերտում ունի ընդամենը երեք էլեկտրոն, շրջապատող կիսահաղորդչային ատոմների հետ կովալենտային կապ ստեղծելուց հետո այն կստեղծի դատարկ տեղ։ բյուրեղի մեջ:Այս տեսակի կեղտոտ կիսահաղորդիչը կոչվում է անցքային կիսահաղորդիչ (P-տիպի կիսահաղորդիչ):Երբ N տիպի և P տիպի կիսահաղորդիչները համակցվում են, տարբերություն կա ազատ էլեկտրոնների և դրանց միացման անցքերի կոնցենտրացիայի մեջ։Ե՛վ էլեկտրոնները, և՛ անցքերը ցրվում են դեպի ավելի ցածր կոնցենտրացիան՝ թողնելով լիցքավորված, բայց անշարժ իոններ, որոնք ոչնչացնում են N տիպի և P տիպի շրջանների սկզբնական էլեկտրական չեզոքությունը:Այս անշարժ լիցքավորված մասնիկները հաճախ կոչվում են տիեզերական լիցքեր, և դրանք կենտրոնացած են N և P շրջանների միջերեսի մոտ՝ ձևավորելով տիեզերական լիցքի շատ բարակ շրջան, որը հայտնի է որպես PN հանգույց։
Երբ PN հանգույցի երկու ծայրերում կիրառվում է առաջ շեղման լարում (դրական լարում P-տիպի մի կողմում), անցքերը և ազատ էլեկտրոնները շարժվում են միմյանց շուրջ՝ ստեղծելով ներքին էլեկտրական դաշտ:Այնուհետև նոր ներարկված անցքերը վերամիավորվում են ազատ էլեկտրոնների հետ՝ երբեմն ազատելով ավելցուկային էներգիան ֆոտոնների տեսքով, որն այն լույսն է, որը մենք տեսնում ենք լուսադիոդներով:Նման սպեկտրը համեմատաբար նեղ է, և քանի որ յուրաքանչյուր նյութ ունի գոտիների տարբեր բացվածք, արտանետվող ֆոտոնների ալիքի երկարությունները տարբեր են, ուստի լուսադիոդների գույները որոշվում են օգտագործվող հիմնական նյութերով:
Հրապարակման ժամանակը` մայիս-12-2023