LED বাতির কাজের নীতি

LED (হালকা নির্গত ডায়োড) হল একটি কঠিন-স্থিতি অর্ধপরিবাহী যন্ত্র যা বৈদ্যুতিক শক্তিকে দৃশ্যমান আলোতে রূপান্তর করতে পারে। এটি সরাসরি বিদ্যুৎকে আলোতে রূপান্তর করতে পারে। LED এর হৃদয় একটি অর্ধপরিবাহী ওয়েফার। ওয়েফারের এক প্রান্ত একটি বন্ধনীর সাথে সংযুক্ত থাকে, এক প্রান্তটি একটি ঋণাত্মক ইলেক্ট্রোড এবং অন্য প্রান্তটি পাওয়ার সাপ্লাইয়ের ধনাত্মক ইলেক্ট্রোডের সাথে সংযুক্ত থাকে, যাতে পুরো ওয়েফারটি ইপোক্সি রজন দ্বারা আবদ্ধ থাকে।

সেমিকন্ডাক্টর চিপ দুটি অংশ নিয়ে গঠিত। একটি অংশ হল একটি পি-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর, যার মধ্যে গর্ত প্রাধান্য পায় এবং অন্য প্রান্তটি একটি এন-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর, প্রধানত ইলেকট্রন। কিন্তু যখন দুটি অর্ধপরিবাহী সংযুক্ত থাকে, তখন তাদের মধ্যে একটি p-n সংযোগস্থল তৈরি হয়। যখন বিদ্যুৎ তারের মাধ্যমে চিপে কাজ করে, তখন ইলেকট্রনগুলিকে p অঞ্চলে ঠেলে দেওয়া হবে, যেখানে ইলেকট্রন এবং ছিদ্র যৌগিক হবে এবং তারপর ফোটন আকারে শক্তি নির্গত করবে। এটি এলইডি আলো নির্গমনের নীতি। আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য, অর্থাৎ আলোর রঙ, p-n জংশন গঠনকারী উপাদান দ্বারা নির্ধারিত হয়।

LED সরাসরি লাল, হলুদ, নীল, সবুজ, সবুজ, কমলা, বেগুনি এবং সাদা আলো নির্গত করতে পারে।

প্রথমে, যন্ত্র এবং মিটারের নির্দেশক আলোর উত্স হিসাবে নেতৃত্বে ব্যবহৃত হত। পরবর্তীতে, বিভিন্ন হালকা রঙের LED ব্যাপকভাবে ট্রাফিক লাইট এবং বৃহৎ-এলাকার ডিসপ্লে স্ক্রীনে ব্যবহৃত হয়, যার ফলে ভালো অর্থনৈতিক ও সামাজিক সুবিধা হয়। একটি উদাহরণ হিসাবে 12 ইঞ্চি লাল ট্রাফিক সিগন্যাল বাতি নিন। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে, দীর্ঘ পরিষেবা জীবন এবং কম আলোকিত দক্ষতা সহ 140 ওয়াটের ভাস্বর বাতি মূলত আলোর উত্স হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছিল, যা সাদা আলোর 2000 লুমেন তৈরি করেছিল। লাল ফিল্টারের মধ্য দিয়ে যাওয়ার পরে, আলোর ক্ষতি 90% হয়, শুধুমাত্র 200 টি লাল আলোর লুমেন বাকি থাকে। নতুন ডিজাইন করা বাতিতে, Lumileds সার্কিট লস সহ 18টি লাল LED আলোর উত্স গ্রহণ করে, যা একই আলোর প্রভাব তৈরি করতে মোট 14 ওয়াট খরচ করে৷ অটোমোবাইল সংকেত বাতি LED আলোর উত্স অ্যাপ্লিকেশনের একটি গুরুত্বপূর্ণ ক্ষেত্র।

সাধারণ আলোর জন্য, মানুষের সাদা আলোর উৎস বেশি প্রয়োজন। 1998 সালে, সাদা LED সফলভাবে বিকশিত হয়েছিল। এলইডিটি গ্যান চিপ এবং ইট্রিয়াম অ্যালুমিনিয়াম গারনেট (YAG) দিয়ে তৈরি। Gan চিপ নীল আলো নিঃসরণ করে λ P = 465nm, WD = 30nm), YAG ফসফর যার Ce3 + উচ্চ-তাপমাত্রা সিন্টারিং দ্বারা তৈরি এই নীল আলো দ্বারা উত্তেজিত হওয়ার পরে হলুদ আলো নির্গত করে, যার সর্বোচ্চ মান 550n LED ল্যাম্প m। নীল এলইডি সাবস্ট্রেটটি বাটি আকৃতির প্রতিফলিত গহ্বরে ইনস্টল করা হয় এবং YAG এর সাথে মিশ্রিত রজনের একটি পাতলা স্তর দিয়ে আবৃত করা হয়, প্রায় 200-500 nm। এলইডি সাবস্ট্রেট দ্বারা নির্গত নীল আলোর একটি অংশ ফসফর দ্বারা শোষিত হয় এবং নীল আলোর অন্য অংশটি সাদা আলো পেতে ফসফর দ্বারা নির্গত হলুদ আলোর সাথে মিশ্রিত হয়।

InGaN/YAG সাদা LED-এর জন্য, YAG ফসফরের রাসায়নিক গঠন পরিবর্তন করে এবং ফসফর স্তরের পুরুত্ব সামঞ্জস্য করে 3500-10000k রঙের তাপমাত্রা সহ সাদা আলোর বিভিন্ন রং পাওয়া যেতে পারে। নীল এলইডির মাধ্যমে সাদা আলো পাওয়ার এই পদ্ধতির সহজ কাঠামো, কম খরচে এবং উচ্চ প্রযুক্তিগত পরিপক্কতার সুবিধা রয়েছে, তাই এটি সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয়।