Бүгдцэнэглэдэг ажлын гэрэл, зөөврийн кемпийн гэрэлболонолон үйлдэлт гар чийдэнLED чийдэнгийн төрлийг ашиглах. Диодын зарчмыг ойлгохын тулд эхлээд хагас дамжуулагчийн талаархи үндсэн мэдлэгийг ойлгох хэрэгтэй. Хагас дамжуулагч материалын дамжуулагч шинж чанар нь дамжуулагч ба тусгаарлагчийн хооронд байдаг. Түүний өвөрмөц онцлог нь: хагас дамжуулагчийг гадны гэрэл, дулааны нөхцлөөр өдөөх үед түүний дамжуулах чадвар мэдэгдэхүйц өөрчлөгдөх болно; Цэвэр хагас дамжуулагч руу бага хэмжээний хольц нэмэх нь цахилгаан дамжуулах чадварыг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. Цахиур (Si) ба германий (Ge) нь орчин үеийн электроникийн хамгийн өргөн хэрэглэгддэг хагас дамжуулагч бөгөөд тэдгээрийн гаднах электронууд нь дөрөв юм. Цахиур эсвэл германий атомууд талст үүсгэх үед хөрш атомууд хоорондоо харилцан үйлчлэлцдэг бөгөөд ингэснээр гаднах электронууд нь хоёр атомд хуваагддаг бөгөөд энэ нь талст дахь ковалент холбоосын бүтцийг бүрдүүлдэг бөгөөд энэ нь хязгаарлах чадвар багатай молекулын бүтэц юм. Өрөөний температурт (300К) дулааны өдөөлт нь зарим гадаад электронууд ковалент холбооноос салж, чөлөөт электрон болоход хангалттай энергийг авчрах бөгөөд энэ процессыг дотоод өдөөлт гэж нэрлэдэг. Электрон холбоогүй болсны дараа чөлөөт электрон болсны дараа ковалент холбоонд хоосон орон зай үлдэнэ. Энэ сул орон тоог нүх гэж нэрлэдэг. Нүхний харагдах байдал нь хагас дамжуулагчийг дамжуулагчаас ялгах чухал шинж чанар юм.
Өвөрмөц хагас дамжуулагч дээр фосфор зэрэг бага хэмжээний таван валент хольц нэмэхэд бусад хагас дамжуулагч атомуудтай ковалент холбоо үүсгэсний дараа нэмэлт электронтой болно. Энэхүү нэмэлт электрон нь холбооноос салж, чөлөөт электрон болоход маш бага энерги хэрэгтэй. Ийм хольцтой хагас дамжуулагчийг электрон хагас дамжуулагч (N төрлийн хагас дамжуулагч) гэж нэрлэдэг. Харин дотоод хагас дамжуулагчийн гаднах давхаргад ердөө гуравхан электрон байдаг тул бага хэмжээний гурвалсан элементийн хольц (бор гэх мэт) нэмбэл эргэн тойрны хагас дамжуулагч атомуудтай ковалент холбоо үүсгэсний дараа хоосон орон зай бий болно. болор дотор. Ийм хольцтой хагас дамжуулагчийг нүхний хагас дамжуулагч (P төрлийн хагас дамжуулагч) гэж нэрлэдэг. N ба P хэлбэрийн хагас дамжуулагчийг нэгтгэх үед чөлөөт электронууд болон тэдгээрийн уулзвар дахь нүхний концентрацийн зөрүү үүсдэг. Электрон ба нүх хоёулаа бага концентраци руу тархаж, цэнэгтэй боловч хөдөлгөөнгүй ионуудыг үлдээж, N ба P хэлбэрийн бүсийн анхны цахилгаан саармаг байдлыг устгадаг. Эдгээр хөдөлгөөнгүй цэнэгтэй хэсгүүдийг ихэвчлэн сансрын цэнэг гэж нэрлэдэг бөгөөд тэдгээр нь N ба P мужуудын интерфейсийн ойролцоо төвлөрч, сансрын цэнэгийн маш нимгэн бүсийг үүсгэдэг бөгөөд үүнийг PN уулзвар гэж нэрлэдэг.
PN уулзварын хоѐр төгсгөлд (P хэлбэрийн нэг тал руу эерэг хүчдэл) урагш чиглэсэн хүчдэл өгөхөд нүхнүүд болон чөлөөт электронууд бие биенээ тойрон хөдөлж, дотоод цахилгаан талбарыг үүсгэдэг. Шинээр тарьсан нүхнүүд дараа нь чөлөөт электронуудтай дахин нэгдэж, заримдаа илүү их энергийг фотон хэлбэрээр ялгаруулдаг бөгөөд энэ нь бидний харж буй гэрлийн гэрэл юм. Ийм спектр нь харьцангуй нарийн бөгөөд материал бүр өөр өөр зурвасын завсартай байдаг тул ялгарах фотонуудын долгионы урт нь өөр өөр байдаг тул LED-ийн өнгө нь ашигласан үндсэн материалаар тодорхойлогддог.
Шуудангийн цаг: 2023 оны 5-р сарын 12-ны хооронд