Prensîba ronahî ya LED

Giştronahiya xebatê ya Rechargeable, ronahiya kampê ya portableûlampa serê pirfonksîyonelcureyê ampûlê LED bikar bînin.Ji bo têgihîştina prensîba diodê led, pêşî zanîna bingehîn a nîvconductors fêm bikin.Taybetmendiyên gihandinê yên materyalên nîvconductor di navbera gîha û însulatoran de ne.Taybetmendiyên wê yên bêhempa ev in: dema ku nîvconductor ji hêla şert û mercên ronahiyê û germa derve ve were teşwîq kirin, kapasîteya wê ya guheztinê dê pir biguheze;Zêdekirina mîqdarên piçûk ên nepaqijiyê li nîvconduktorek paqij bi girîngî şiyana wê ya elektrîkê zêde dike.Silicon (Si) û germanium (Ge) di elektronîkên nûjen de nîvconduktorên herî gelemperî têne bikar anîn û elektronên wan ên derve çar in.Dema ku atomên silicon an germanium krîstalek çêdikin, atomên cîran bi hevûdu re tevdigerin, ji ber vê yekê elektronên derve ji hêla du atoman ve têne parve kirin, ku di krîstalê de avahiya girêdana kovalentî çêdike, ku avahiyek molekulî ye ku bi şiyana astengkirina hindik e.Di germahiya odeyê de (300K), heyecana germî dê bike ku hin elektronên derve têra enerjiyê bistînin da ku ji girêdana kovalentî qut bibin û bibin elektronên azad, ji vê pêvajoyê re heyecana hundurîn tê gotin.Piştî ku elektron negirêdayî dibe ku bibe elektronek azad, valahiyek di girêdana kovalentê de dimîne.Ji vê valahiyê re qul tê gotin.Xuyabûna qulikê taybetmendiyek girîng e ku nîvconduktorê ji rêgezê vediqetîne.

Dema ku mîqdarek piçûk ji nepaqijiya pentavalentî ya wekî fosforê li nîvconduktora xwerû tê zêdekirin, piştî ku bi atomên din ên nîvconduktorê re girêdanek kovalent çêbike dê elektronek zêde hebe.Ev elektroneke zêde tenê hewceyê enerjiya pir hindik e ku ji girêdanê xilas bibe û bibe elektronek azad.Ji vî rengî nîvconduktorê nepaqijiyê re semiconductor elektronîkî (nîv-navbera tîpa N) tê gotin.Lêbelê, zêdekirina mîqdarek piçûk ji nepaqijiyên hêmanên sêvalent (wek bor, hwd.) li nîvconduktora xwerû, ji ber ku di qata derve de tenê sê elektron hene, piştî ku bi atomên nîvconduktorê derdorê re girêdanek kovalent çêbike, ew ê valahiyek çêbike. di krîstal de.Ji vî rengî nîvconduktorê nepaqijiyê re semiconductor qul (P-type semiconductor) tê gotin.Dema ku nîvconduktorên tîpa N û P bi hev re bêne hev, ferqek di berhevkirina elektronên azad û kunên li hevberdana wan de heye.Hem elektron û hem jî qul ber bi konsantasyona jêrîn ve têne belav kirin, li dû xwe îyonên barkirî lê bêtevger dihêlin ku bêalîbûna elektrîkî ya orîjînal a herêmên tîpa N û P-yê hilweşînin.Van keriyên barkirî yên nelivîn bi gelemperî jê re barên fezayê têne binav kirin, û ew li nêzê navbeynkariya herêmên N û P têne berhev kirin da ku herêmek pir zirav a barkirinê ya fezayê, ku wekî hevbenda PN tê zanîn, pêk bînin.

Dema ku voltaja biasê ya pêşde li her du dawiya hevbenda PN tê sepandin (voltaja erênî li aliyekî tîpa P-yê), çal û elektronên azad li dora hev digerin, û zeviyek elektrîkî ya hundurîn diafirînin.Dûv re qulên ku nû hatine derzîkirin bi elektronên azad re ji nû ve têne berhev kirin, carinan enerjiya zêde di forma fotonan de derdixin, ku ev ronahiya ku em dibînin ji hêla led-an ve hatî belav kirin e.Spectrumek wusa nisbeten teng e, û ji ber ku her materyalek xwedan valahiyek bendek cihê ye, dirêjahiya pêlên fotonên ku têne derxistin cûda ne, ji ber vê yekê rengên led-an ji hêla materyalên bingehîn ên ku têne bikar anîn ve têne destnîşankirin.