ايل اي ڊي جو روشنيءَ وارو اصول

سڀريچارج لائق ڪم جي روشني، پورٽيبل ڪيمپ لائيٽ۽گھڻائي وارو هيڊ ليمپايل اي ڊي بلب جي قسم کي استعمال ڪريو. ڊاءِڊ ايل اي ڊي جي اصول کي سمجهڻ لاءِ، پهريان سيمي ڪنڊڪٽرز جي بنيادي ڄاڻ کي سمجهڻ گهرجي. سيمي ڪنڊڪٽر مواد جون ڪنڊڪٽو خاصيتون ڪنڊڪٽرز ۽ انسولٽرز جي وچ ۾ آهن. ان جون منفرد خاصيتون آهن: جڏهن سيمي ڪنڊڪٽر ٻاهرين روشني ۽ گرمي جي حالتن سان متحرڪ ٿئي ٿو، ته ان جي ڪنڊڪٽو صلاحيت ۾ اهم تبديلي ايندي؛ هڪ خالص سيمي ڪنڊڪٽر ۾ ٿوري مقدار ۾ نجاست شامل ڪرڻ سان بجلي هلائڻ جي صلاحيت ۾ نمايان اضافو ٿئي ٿو. سلڪون (Si) ۽ جرمينيم (Ge) جديد اليڪٽرانڪس ۾ سڀ کان وڌيڪ استعمال ٿيندڙ سيمي ڪنڊڪٽر آهن، ۽ انهن جا ٻاهرين اليڪٽران چار آهن. جڏهن سلڪون يا جرمينيم ايٽم هڪ ڪرسٽل ٺاهيندا آهن، ته پاڙيسري ايٽم هڪ ٻئي سان لهه وچڙ ڪندا آهن، ته جيئن ٻاهرين اليڪٽران ٻن ايٽمن پاران شيئر ٿي ويندا آهن، جيڪو ڪرسٽل ۾ ڪوويلنٽ بانڊ structure ٺاهيندو آهي، جيڪو هڪ ماليڪيولر structure آهي جنهن ۾ ٿوري رڪاوٽ جي صلاحيت هوندي آهي. ڪمري جي حرارت (300K) تي، حرارتي جوش ڪجهه ٻاهرين اليڪٽرانن کي ڪافي توانائي حاصل ڪندو ته جيئن ڪوويلنٽ بانڊ کان الڳ ٿي وڃن ۽ آزاد اليڪٽران بڻجي وڃن، هن عمل کي اندروني جوش سڏيو ويندو آهي. اليڪٽران آزاد اليڪٽران بڻجڻ لاءِ پابند ٿيڻ کان پوءِ، ڪوويلنٽ بانڊ ۾ هڪ خالي جاءِ ڇڏي ويندي آهي. هن خالي جاءِ کي سوراخ سڏيو ويندو آهي. سوراخ جو ظاهر ٿيڻ هڪ اهم خصوصيت آهي جيڪا هڪ سيمي ڪنڊڪٽر کي ڪنڊڪٽر کان ڌار ڪري ٿي.

جڏهن ٿوري مقدار ۾ پينٽا ويلنٽ نجاست جهڙوڪ فاسفورس اندروني سيمي ڪنڊڪٽر ۾ شامل ڪئي ويندي آهي، ته ان ۾ ٻين سيمي ڪنڊڪٽر ايٽمن سان ڪوويلنٽ بانڊ ٺاهڻ کان پوءِ هڪ اضافي اليڪٽران هوندو. هن اضافي اليڪٽران کي بانڊ مان نجات حاصل ڪرڻ ۽ هڪ آزاد اليڪٽران بڻجڻ لاءِ صرف تمام گهٽ توانائي جي ضرورت هوندي آهي. هن قسم جي نجاست سيمي ڪنڊڪٽر کي اليڪٽرانڪ سيمي ڪنڊڪٽر (اين-قسم سيمي ڪنڊڪٽر) سڏيو ويندو آهي. جڏهن ته، اندروني سيمي ڪنڊڪٽر ۾ ٿوري مقدار ۾ ٽي ويلنٽ عنصري نجاست (جهڙوڪ بوران، وغيره) شامل ڪرڻ، ڇاڪاڻ ته ان ۾ ٻاهرين پرت ۾ صرف ٽي اليڪٽران هوندا آهن، چوڌاري سيمي ڪنڊڪٽر ايٽمن سان ڪوويلنٽ بانڊ ٺاهڻ کان پوءِ، اهو ڪرسٽل ۾ هڪ خالي جاءِ پيدا ڪندو. هن قسم جي نجاست سيمي ڪنڊڪٽر کي هول سيمي ڪنڊڪٽر (پي-قسم سيمي ڪنڊڪٽر) سڏيو ويندو آهي. جڏهن اين-قسم ۽ پي-قسم سيمي ڪنڊڪٽر گڏ ڪيا ويندا آهن، ته انهن جي سنگم تي آزاد اليڪٽران ۽ سوراخن جي ڪنسنٽريشن ۾ فرق هوندو آهي. ٻئي اليڪٽران ۽ سوراخ گهٽ ڪنسنٽريشن ڏانهن ڦهليل هوندا آهن، چارج ٿيل پر غير متحرڪ آئن ڇڏي ويندا آهن جيڪي اين-قسم ۽ پي-قسم جي علائقن جي اصل برقي غير جانبداري کي تباهه ڪندا آهن. انهن غير متحرڪ چارج ٿيل ذرڙن کي اڪثر ڪري خلائي چارج سڏيو ويندو آهي، ۽ اهي N ۽ P علائقن جي انٽرفيس جي ويجهو مرڪوز ٿي خلائي چارج جو هڪ تمام پتلي علائقو ٺاهيندا آهن، جنهن کي PN جنڪشن جي نالي سان سڃاتو وڃي ٿو.

جڏهن پي اين جنڪشن جي ٻنهي ڇيڙن تي فارورڊ بائيس وولٽيج لاڳو ڪيو ويندو آهي (پي-قسم جي هڪ پاسي مثبت وولٽيج)، سوراخ ۽ آزاد اليڪٽران هڪ ٻئي جي چوڌاري هلندا آهن، هڪ اندروني برقي ميدان ٺاهيندا آهن. نوان داخل ٿيل سوراخ پوءِ آزاد اليڪٽرانن سان ٻيهر ملندا آهن، ڪڏهن ڪڏهن فوٽون جي صورت ۾ اضافي توانائي جاري ڪندا آهن، جيڪا روشني آهي جيڪا اسان ايل اي ڊيز ذريعي خارج ٿيندي ڏسون ٿا. اهڙو اسپيڪٽرم نسبتاً تنگ هوندو آهي، ۽ جيئن ته هر مواد ۾ هڪ مختلف بينڊ گيپ هوندو آهي، خارج ٿيندڙ فوٽون جي طول موج مختلف هوندي آهي، تنهن ڪري ايل اي ڊيز جا رنگ استعمال ٿيندڙ بنيادي مواد ذريعي طئي ڪيا ويندا آهن.