LED نىڭ يورۇقلۇق پىرىنسىپى

ھەممىسىقايتا زەرەتلىگىلى بولىدىغان خىزمەت چىرىغى، كۆچمە لاگېر چىرىغىۋەكۆپ ئىقتىدارلىق باش چىراغLED لامپا تىپىنى ئىشلىتىڭ. دىئود LED نىڭ پىرىنسىپىنى چۈشىنىش ئۈچۈن، ئالدى بىلەن يېرىم ئۆتكۈزگۈچلەرنىڭ ئاساسىي بىلىملىرىنى چۈشىنىش كېرەك. يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىياللارنىڭ ئۆتكۈزۈش خۇسۇسىيىتى ئۆتكۈزگۈچلەر بىلەن ئىزولياتورلار ئارىسىدا بولىدۇ. ئۇنىڭ ئۆزگىچە ئالاھىدىلىكلىرى: يېرىم ئۆتكۈزگۈچ سىرتقى يورۇقلۇق ۋە ئىسسىقلىق شارائىتى تەرىپىدىن قوزغىتىلغاندا، ئۇنىڭ ئۆتكۈزۈش ئىقتىدارى زور دەرىجىدە ئۆزگىرىدۇ؛ ساپ يېرىم ئۆتكۈزگۈچكە ئاز مىقداردا ئارىلاشما قوشۇش ئۇنىڭ توك ئۆتكۈزۈش ئىقتىدارىنى زور دەرىجىدە ئاشۇرىدۇ. كرېمنىي (Si) ۋە گېرمانىي (Ge) زامانىۋى ئېلېكترون سانائىتىدە ئەڭ كۆپ ئىشلىتىلىدىغان يېرىم ئۆتكۈزگۈچلەر بولۇپ، ئۇلارنىڭ سىرتقى ئېلېكترونلىرى تۆت. كرېمنىي ياكى گېرمانىي ئاتوملىرى كىرىستال ھاسىل قىلغاندا، قوشنا ئاتوملار بىر-بىرى بىلەن ئۆز-ئارا تەسىر كۆرسىتىدۇ، شۇڭا سىرتقى ئېلېكترونلار ئىككى ئاتوم تەرىپىدىن ئورتاقلىشىدۇ، بۇ كىرىستالدا كوۋالېنتلىق باغلىنىش قۇرۇلمىسىنى شەكىللەندۈرىدۇ، بۇ چەكلىك ئىقتىدارى ئاز بولغان مولېكۇلا قۇرۇلمىسى. ئۆي تېمپېراتۇرىسىدا (300K)، ئىسسىقلىق قوزغىتىش بەزى سىرتقى ئېلېكترونلارنىڭ كوۋالېنتلىق باغلىنىشتىن ئايرىلىپ ئەركىن ئېلېكترونغا ئايلىنىشىغا يېتەرلىك ئېنېرگىيە ئېلىشىغا سەۋەب بولىدۇ، بۇ جەريان ئىچكى قوزغىتىش دەپ ئاتىلىدۇ. ئېلېكترون ئەركىن ئېلېكترونغا ئايلىنىش ئۈچۈن چەكلەنمىگەندىن كېيىن، كوۋالېنتلىق باغلىنىشتا بوش بوشلۇق قالىدۇ. بۇ بوش بوشلۇق تۆشۈك دەپ ئاتىلىدۇ. تۆشۈكنىڭ كۆرۈنۈشى يېرىم ئۆتكۈزگۈچنى ئۆتكۈزگۈچتىن پەرقلەندۈرىدىغان مۇھىم ئالاھىدىلىك.

ئىچكى يېرىم ئۆتكۈزگۈچكە ئاز مىقداردا بەش ۋالېنتلىق ئارىلاشما، مەسىلەن فوسفور قوشۇلغاندا، باشقا يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ئاتوملىرى بىلەن كوۋالېنتلىق باغلىنىش ھاسىل قىلغاندىن كېيىن، قوشۇمچە ئېلېكترون ھاسىل بولىدۇ. بۇ قوشۇمچە ئېلېكترون باغلىنىشتىن قۇتۇلۇپ، ئەركىن ئېلېكترونغا ئايلىنىش ئۈچۈن پەقەت ئىنتايىن ئاز ئېنېرگىيەگە ئېھتىياجلىق. بۇ خىل ئارىلاشما يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ئېلېكترونلۇق يېرىم ئۆتكۈزگۈچ (N تىپلىق يېرىم ئۆتكۈزگۈچ) دەپ ئاتىلىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن، سىرتقى قەۋىتىدە پەقەت ئۈچ ئېلېكترون بولغاچقا، ئىچكى يېرىم ئۆتكۈزگۈچكە ئاز مىقداردا ئۈچ ۋالېنتلىق ئېلېمېنت ئارىلاشمىلىرى (مەسىلەن، بور قاتارلىقلار) قوشۇلسا، ئەتراپتىكى يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ئاتوملىرى بىلەن كوۋالېنتلىق باغلىنىش ھاسىل قىلغاندىن كېيىن، كىرىستالدا بوشلۇق پەيدا بولىدۇ. بۇ خىل ئارىلاشما يېرىم ئۆتكۈزگۈچ تۆشۈك يېرىم ئۆتكۈزگۈچ (P تىپلىق يېرىم ئۆتكۈزگۈچ) دەپ ئاتىلىدۇ. N تىپلىق ۋە P تىپلىق يېرىم ئۆتكۈزگۈچلەر بىرلەشتۈرۈلگەندە، ئۇلارنىڭ تۇتاشقان جايىدىكى ئەركىن ئېلېكترون ۋە تۆشۈكلەرنىڭ قويۇقلۇقىدا پەرق بولىدۇ. ئېلېكترون ۋە تۆشۈكلەرنىڭ ھەر ئىككىسى تۆۋەن قويۇقلۇققا قاراپ تارقىلىپ، N تىپلىق ۋە P تىپلىق رايونلارنىڭ دەسلەپكى ئېلېكتر بىتەرەپلىكىنى بۇزىدىغان زەرەتلىك، ئەمما ھەرىكەتسىز ئىئونلارنى قالدۇرىدۇ. بۇ ھەرىكەتسىز زەررىچىلەر كۆپىنچە بوشلۇق زەررىچىلىرى دەپ ئاتىلىدۇ، ئۇلار N ۋە P رايونلىرىنىڭ چېگرىسىغا يېقىن جايدا توپلىنىپ، PN تۇتاشتۇرۇش نۇقتىسى دەپ ئاتىلىدىغان ناھايىتى نېپىز بوشلۇق زەررىچىسى رايونىنى ھاسىل قىلىدۇ.

PN تۇتاشتۇرۇش ئېغىزىنىڭ ئىككى ئۇچىغا (P تىپلىقنىڭ بىر تەرىپىگە مۇسبەت توك بېسىمى) ئالدىغا قاراپ يۆنىلىشلىك توك بېسىمى بېرىلگەندە، تۆشۈكلەر ۋە ئەركىن ئېلېكترونلار بىر-بىرىنىڭ ئەتراپىدا ھەرىكەتلىنىپ، ئىچكى ئېلېكتر مەيدانى ھاسىل قىلىدۇ. يېڭىدىن كىرگۈزۈلگەن تۆشۈكلەر ئەركىن ئېلېكترونلار بىلەن قايتا بىرلىشىپ، بەزىدە فوتون شەكلىدە ئارتۇقچە ئېنېرگىيەنى قويۇپ بېرىدۇ، بۇ بىز LED چىرىغىدىن چىققان نۇر. بۇنداق سپېكتىر نىسبەتەن تار بولۇپ، ھەر بىر ماتېرىيالنىڭ ئوخشىمىغان بەلۋاغ بوشلۇقى بولغاچقا، قويۇپ بېرىلگەن فوتونلارنىڭ دولقۇن ئۇزۇنلۇقى ئوخشىمايدۇ، شۇڭا LED چىرىغىنىڭ رەڭگى ئىشلىتىلگەن ئاساسىي ماتېرىياللار تەرىپىدىن بەلگىلىنىدۇ.