परिचय एवं सिद्धांत

प्रकाश उत्सर्जक डायोड को केवल एलईडी के रूप में जाना जाता है।यह गैलियम (Ga), आर्सेनिक (As), फास्फोरस (P), नाइट्रोजन (N), आदि युक्त यौगिकों से बना है।
जब इलेक्ट्रॉन और छिद्र पुनः संयोजित होते हैं, तो यह दृश्य प्रकाश उत्सर्जित कर सकता है, इसलिए इसका उपयोग प्रकाश उत्सर्जक डायोड बनाने के लिए किया जा सकता है।सर्किट और उपकरणों में संकेतक रोशनी के रूप में उपयोग किया जाता है, या टेक्स्ट या डिजिटल डिस्प्ले से बना होता है।गैलियम आर्सेनाइड डायोड लाल रोशनी उत्सर्जित करते हैं, गैलियम फॉस्फाइड डायोड हरी रोशनी उत्सर्जित करते हैं, सिलिकॉन कार्बाइड डायोड पीली रोशनी उत्सर्जित करते हैं, और गैलियम नाइट्राइड डायोड नीली रोशनी उत्सर्जित करते हैं।रासायनिक गुणों के कारण इसे कार्बनिक प्रकाश उत्सर्जक डायोड OLED और अकार्बनिक प्रकाश उत्सर्जक डायोड LED में विभाजित किया गया है।
प्रकाश उत्सर्जक डायोड आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला प्रकाश उत्सर्जक उपकरण है जो प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों के पुनर्संयोजन के माध्यम से ऊर्जा उत्सर्जित करता है।प्रकाश के क्षेत्र में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।[1] प्रकाश उत्सर्जक डायोड विद्युत ऊर्जा को कुशलतापूर्वक प्रकाश ऊर्जा में परिवर्तित कर सकते हैं, और आधुनिक समाज में प्रकाश व्यवस्था, फ्लैट पैनल डिस्प्ले और चिकित्सा उपकरणों जैसे व्यापक उपयोग हैं।[2]
इस प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक घटक 1962 की शुरुआत में दिखाई दिए। शुरुआती दिनों में, वे केवल कम रोशनी वाली लाल रोशनी उत्सर्जित कर सकते थे।बाद में, अन्य मोनोक्रोमैटिक संस्करण विकसित किए गए।आज जो प्रकाश उत्सर्जित हो सकता है वह दृश्य प्रकाश, अवरक्त और पराबैंगनी प्रकाश तक फैल गया है और चमक भी काफी हद तक बढ़ गई है।चमक.इसका उपयोग संकेतक लाइट, डिस्प्ले पैनल आदि के रूप में भी किया गया है;प्रौद्योगिकी की निरंतर प्रगति के साथ, प्रकाश उत्सर्जक डायोड का व्यापक रूप से डिस्प्ले और प्रकाश व्यवस्था में उपयोग किया गया है।
सामान्य डायोड की तरह, प्रकाश उत्सर्जक डायोड एक पीएन जंक्शन से बने होते हैं, और उनमें यूनिडायरेक्शनल चालकता भी होती है।जब फॉरवर्ड वोल्टेज को प्रकाश उत्सर्जक डायोड पर लागू किया जाता है, तो पी क्षेत्र से एन क्षेत्र में इंजेक्ट किए गए छेद और एन क्षेत्र से पी क्षेत्र में इंजेक्ट किए गए इलेक्ट्रॉन क्रमशः एन क्षेत्र और रिक्तियों में इलेक्ट्रॉनों के संपर्क में होते हैं। पीएन जंक्शन के कुछ माइक्रोन के भीतर पी क्षेत्र में।छिद्र पुनः संयोजित होते हैं और सहज उत्सर्जन प्रतिदीप्ति उत्पन्न करते हैं।विभिन्न अर्धचालक पदार्थों में इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों की ऊर्जा अवस्थाएँ भिन्न-भिन्न होती हैं।जब इलेक्ट्रॉन और छिद्र पुनः संयोजित होते हैं, तो निकलने वाली ऊर्जा कुछ अलग होती है।जितनी अधिक ऊर्जा जारी होगी, उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य उतनी ही कम होगी।आमतौर पर ऐसे डायोड का उपयोग किया जाता है जो लाल, हरी या पीली रोशनी उत्सर्जित करते हैं।प्रकाश उत्सर्जक डायोड का रिवर्स ब्रेकडाउन वोल्टेज 5 वोल्ट से अधिक है।इसका फॉरवर्ड वोल्ट-एम्पीयर विशेषता वक्र बहुत तीव्र है, और डायोड के माध्यम से करंट को नियंत्रित करने के लिए एक करंट-सीमित अवरोधक को श्रृंखला में जोड़ा जाना चाहिए।
प्रकाश उत्सर्जक डायोड का मुख्य भाग पी-प्रकार अर्धचालक और एन-प्रकार अर्धचालक से बना एक वेफर है।पी-टाइप सेमीकंडक्टर और एन-टाइप सेमीकंडक्टर के बीच एक संक्रमण परत होती है, जिसे पीएन जंक्शन कहा जाता है।कुछ अर्धचालक सामग्रियों के पीएन जंक्शन में, जब इंजेक्ट किए गए अल्पसंख्यक वाहक और बहुसंख्यक वाहक पुनः संयोजित होते हैं, तो अतिरिक्त ऊर्जा प्रकाश के रूप में निकलती है, जिससे विद्युत ऊर्जा सीधे प्रकाश ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।पीएन जंक्शन पर लागू रिवर्स वोल्टेज के साथ, अल्पसंख्यक वाहकों को इंजेक्ट करना मुश्किल है, इसलिए यह प्रकाश उत्सर्जित नहीं करता है।जब यह सकारात्मक कार्यशील स्थिति में होता है (अर्थात, दोनों सिरों पर एक सकारात्मक वोल्टेज लगाया जाता है), जब एलईडी एनोड से कैथोड तक धारा प्रवाहित होती है, तो अर्धचालक क्रिस्टल पराबैंगनी से अवरक्त तक विभिन्न रंगों की रोशनी उत्सर्जित करता है।प्रकाश की तीव्रता धारा से संबंधित होती है।