Vsepolnilna delovna luč, prenosna luč za kampiranjeinvečnamenska naglavna svetilkauporabite vrsto LED žarnice.Da bi razumeli princip delovanja diode, morate najprej razumeti osnovno znanje o polprevodnikih.Prevodne lastnosti polprevodniških materialov so med prevodniki in izolatorji.Njegove edinstvene značilnosti so: ko polprevodnik stimulirajo zunanji svetlobni in toplotni pogoji, se njegova prevodna sposobnost znatno spremeni;Dodajanje majhnih količin nečistoč čistemu polprevodniku znatno poveča njegovo sposobnost prevajanja električnega toka.Silicij (Si) in germanij (Ge) sta najpogosteje uporabljena polprevodnika v sodobni elektroniki, njuni zunanji elektroni pa so štirje.Ko atomi silicija ali germanija tvorijo kristal, sosednji atomi medsebojno delujejo, tako da si zunanja elektrona delita dva atoma, kar tvori strukturo kovalentne vezi v kristalu, ki je molekularna struktura z malo omejitveno sposobnostjo.Pri sobni temperaturi (300 K) bodo zaradi termičnega vzbujanja nekateri zunanji elektroni dobili dovolj energije, da se odcepijo od kovalentne vezi in postanejo prosti elektroni; ta proces se imenuje intrinzično vzbujanje.Ko je elektron odvezan in postane prosti elektron, v kovalentni vezi ostane prazno mesto.To prosto mesto imenujemo luknja.Videz luknje je pomembna lastnost, po kateri se polprevodnik razlikuje od prevodnika.
Ko se intrinzičnemu polprevodniku doda majhna količina pentavalentne nečistoče, kot je fosfor, bo imel dodatni elektron po tvorbi kovalentne vezi z drugimi atomi polprevodnika.Ta dodatni elektron potrebuje le zelo malo energije, da se znebi vezi in postane prosti elektron.Ta vrsta polprevodnikov z nečistočami se imenuje elektronski polprevodnik (polprevodnik tipa N).Vendar pa bo dodajanje majhne količine trivalentnih elementarnih nečistoč (kot je bor itd.) intrinzičnemu polprevodniku, ker ima le tri elektrone v zunanji plasti, po tvorbi kovalentne vezi z okoliškimi atomi polprevodnika ustvarilo prazno mesto v kristalu.Tovrsten polprevodnik z nečistočami se imenuje polprevodnik z luknjami (polprevodnik tipa P).Pri kombiniranju polprevodnikov N-tipa in P-tipa obstaja razlika v koncentraciji prostih elektronov in lukenj na njunem stiku.Tako elektroni kot luknje se razpršijo proti nižji koncentraciji, za seboj pa pustijo nabite, a nepremične ione, ki uničijo prvotno električno nevtralnost regij tipa N in tipa P.Te nepremične nabite delce pogosto imenujemo prostorski naboji in so koncentrirani blizu vmesnika N in P območij, da tvorijo zelo tanko območje prostorskega naboja, ki je znano kot PN spoj.
Ko se na obeh koncih PN spoja uporabi prednapetost (pozitivna napetost na eni strani tipa P), se luknje in prosti elektroni premikajo drug okoli drugega, kar ustvarja notranje električno polje.Na novo vbrizgane luknje se nato rekombinirajo s prostimi elektroni, pri čemer včasih sprostijo odvečno energijo v obliki fotonov, ki je svetloba, ki jo vidimo, da jo oddajajo LED.Takšen spekter je razmeroma ozek in ker ima vsak material drugačno vrzel v pasu, so valovne dolžine oddanih fotonov različne, zato barve led diod določajo osnovni uporabljeni materiali.
Čas objave: 12. maj 2023