Ìlànà ìmọ́lẹ̀ ti LED

GbogboImọlẹ iṣẹ ti a le gba agbara, ina ipago ti o ṣee gbeàtifitila ori ti o ni iṣẹ-pupọlo irú bulbulu LED. Láti lóye ìlànà diode led, kọ́kọ́ lóye ìmọ̀ ìpìlẹ̀ nípa àwọn semiconductors. Àwọn ànímọ́ ìdarí ti àwọn ohun èlò semiconductors wà láàárín àwọn conductors àti àwọn insulators. Àwọn ànímọ́ àrà ọ̀tọ̀ rẹ̀ ni: nígbà tí ìmọ́lẹ̀ àti ooru òde bá ru semiconductors sókè, agbára ìdarí rẹ̀ yóò yípadà ní pàtàkì; Fífi ìwọ̀nba àwọn àìmọ́ díẹ̀ kún semiconductors mímọ́ kan mú kí agbára rẹ̀ láti ṣe iná mànàmáná pọ̀ sí i ní pàtàkì. Silicon (Si) àti germanium (Ge) ni semiconductors tí a sábà máa ń lò jùlọ nínú àwọn ẹ̀rọ itanna òde òní, àti àwọn electrons òde wọn jẹ́ mẹ́rin. Nígbà tí silicon tàbí germanium átọ̀mù bá ṣẹ̀dá kristali, àwọn atomu aládùúgbò ń bá ara wọn lò, kí àwọn electrons òde lè pín nípasẹ̀ àwọn atomu méjì, èyí tí ó ṣe ìṣètò covalent bond nínú kristali náà, èyí tí ó jẹ́ ìṣètò molikula pẹ̀lú agbára ìdíwọ́ díẹ̀. Ní ìwọ̀n otútù yàrá (300K), ìdàrí ooru yóò mú kí àwọn electrons òde kan ní agbára tó láti ya kúrò nínú covalent bond kí wọ́n sì di free electrons, ìlànà yìí ni a ń pè ní intrinsic excitation. Lẹ́yìn tí electron bá ti tú sílẹ̀ láti di free electron, a ó fi àlàfo sílẹ̀ nínú covalent bond. A ń pe àlàfo yìí ní ihò. Ìrísí ihò jẹ́ ohun pàtàkì kan tí ó ń ya semikondokito kan sọ́tọ̀ kúrò lára ​​olùdarí.

Nígbà tí a bá fi ìwọ̀nba díẹ̀ ti àìmọ́ pentavalent bíi phosphorus kún semiconductor intrinsic, yóò ní electron afikún lẹ́yìn tí ó bá ti dá ìsopọ̀ covalent pẹ̀lú àwọn átọ̀mù semiconductor mìíràn. Elekitiron afikún yìí nílò agbára díẹ̀ láti mú ìsopọ̀ náà kúrò kí ó sì di elekitiron ọfẹ. Irú semiconductor àìmọ́ yìí ni a ń pè ní electron semiconductor (N-type semiconductor). Síbẹ̀síbẹ̀, fífi ìwọ̀nba díẹ̀ ti àwọn àìmọ́ trivalent elemental (bíi boron, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ) kún semiconductor intrinsic, nítorí pé ó ní elekitiron mẹ́ta péré ní ìpele òde, lẹ́yìn tí ó bá ti dá ìsopọ̀ covalent pẹ̀lú àwọn atomu semiconductor tó yí i ká, yóò ṣẹ̀dá àlàfo nínú kristali náà. Irú semiconductor àìmọ́ yìí ni a ń pè ní hole semiconductor (P-type semiconductor). Nígbà tí a bá so àwọn semiconductor N-type àti P-type pọ̀, ìyàtọ̀ wà nínú ìsopọ̀ àwọn elekitiron free àti ihò ní ìsopọ̀ wọn. Àwọn elekitiron àti ihò méjèèjì ni a tàn káàkiri sí ìsopọ̀ ìsàlẹ̀, tí ó fi àwọn ions tí a ti gba agbára ṣùgbọ́n tí kò ṣeé gbé sílẹ̀ sílẹ̀ tí ó ba ìṣọ̀kan itanna àtilẹ̀wá ti àwọn agbègbè N-type àti P-type jẹ́. Àwọn èròjà tí a ti gbára wọn tí kò ṣeé gbé kiri yìí ni a sábà máa ń pè ní àwọn agbára àyè, wọ́n sì wà ní ìtòsí ìsopọ̀ àwọn agbègbè N àti P láti ṣẹ̀dá agbègbè tín-ín-rín ti agbára àyè, èyí tí a mọ̀ sí ìsopọ̀ PN.

Nígbà tí a bá lo fóltéèjì ìfàsẹ́yìn síwájú sí àwọn ìpẹ̀kun méjèèjì ti ìsopọ̀ PN (fóltéèjì rere sí ẹ̀gbẹ́ kan ti irú P), àwọn ihò àti àwọn elektrons ọ̀fẹ́ máa ń yí ara wọn ká, wọ́n á sì ṣẹ̀dá pápá iná mànàmáná inú. Àwọn ihò tuntun tí a fi sínú abẹ́rẹ́ náà á tún dara pọ̀ mọ́ àwọn elektrons ọ̀fẹ́ náà, nígbà míìrán wọ́n á máa tú agbára púpọ̀ jáde ní ìrísí àwọn photon, èyí tí í ṣe ìmọ́lẹ̀ tí a ń rí tí àwọn led ń tú jáde. Irú ìpele bẹ́ẹ̀ kéré díẹ̀, nítorí pé ohun èlò kọ̀ọ̀kan ní àlàfo ìpele tó yàtọ̀ síra, ìwọ̀n ìgbì omi àwọn photon tí a tú jáde yàtọ̀ síra, nítorí náà, àwọn ohun èlò ìpìlẹ̀ tí a lò ni a ń pinnu àwọ̀ àwọn led.