ಎಲ್ಇಡಿ ಲ್ಯಾಂಪ್ನ ಉತ್ಪನ್ನದ ತತ್ವ

ಎಲ್ಇಡಿ (ಲೈಟ್ ಎಮಿಟಿಂಗ್ ಡಯೋಡ್), ಲೈಟ್ ಎಮಿಟಿಂಗ್ ಡಯೋಡ್, ಒಂದು ಘನ ಸ್ಥಿತಿಯ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಸಾಧನವಾಗಿದ್ದು ಅದು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಗೋಚರ ಬೆಳಕಿನನ್ನಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ನೇರವಾಗಿ ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿಯನ್ನು ಬೆಳಕಿಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಎಲ್ಇಡಿ ಹೃದಯವು ಅರೆವಾಹಕ ಚಿಪ್ ಆಗಿದೆ. ಚಿಪ್‌ನ ಒಂದು ತುದಿಯನ್ನು ಬ್ರಾಕೆಟ್‌ಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾಗಿದೆ, ಒಂದು ತುದಿ ಋಣಾತ್ಮಕ ಧ್ರುವವಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು ತುದಿಯು ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜಿನ ಧನಾತ್ಮಕ ಧ್ರುವಕ್ಕೆ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಸಂಪೂರ್ಣ ಚಿಪ್ ಎಪಾಕ್ಸಿ ರಾಳದಿಂದ ಸುತ್ತುವರಿಯಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ.

ಅರೆವಾಹಕ ಚಿಪ್ ಎರಡು ಭಾಗಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆ. ಒಂದು ಭಾಗವು ಪಿ-ಟೈಪ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಆಗಿದ್ದು, ಇದರಲ್ಲಿ ರಂಧ್ರಗಳು ಪ್ರಬಲವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು ತುದಿಯು ಎನ್-ಟೈಪ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಆಗಿದ್ದು, ಇದರಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಪ್ರಬಲವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಆದರೆ ಈ ಎರಡು ಅರೆವಾಹಕಗಳನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸಿದಾಗ, ಅವುಗಳ ನಡುವೆ PN ಜಂಕ್ಷನ್ ರಚನೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ತಂತಿಯ ಮೂಲಕ ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತುತ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಿದಾಗ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಪಿ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ತಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ರಂಧ್ರಗಳೊಂದಿಗೆ ಪುನಃ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತವೆ. ಇದು ಎಲ್ಇಡಿ ಬೆಳಕಿನ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ ತತ್ವವಾಗಿದೆ. ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗಾಂತರ, ಅಂದರೆ, ಬೆಳಕಿನ ಬಣ್ಣ, PN ಜಂಕ್ಷನ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಎಲ್ಇಡಿ ನೇರವಾಗಿ ಕೆಂಪು, ಹಳದಿ, ನೀಲಿ, ಹಸಿರು, ಹಸಿರು, ಕಿತ್ತಳೆ, ನೇರಳೆ ಮತ್ತು ಬಿಳಿ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ.

ಮೊದಲಿಗೆ, ಎಲ್ಇಡಿ ವಾದ್ಯಗಳು ಮತ್ತು ಮೀಟರ್ಗಳ ಸೂಚಕ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲವಾಗಿ ಬಳಸಲ್ಪಟ್ಟಿತು. ನಂತರ, ವಿವಿಧ ಬೆಳಕಿನ ಬಣ್ಣದ ಎಲ್ಇಡಿಗಳನ್ನು ಟ್ರಾಫಿಕ್ ದೀಪಗಳು ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರದೇಶದ ಪ್ರದರ್ಶನಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಯಿತು, ಉತ್ತಮ ಆರ್ಥಿಕ ಮತ್ತು ಸಾಮಾಜಿಕ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಿತು. 12 ಇಂಚಿನ ಕೆಂಪು ಟ್ರಾಫಿಕ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಲ್ಯಾಂಪ್ ಅನ್ನು ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಿ. ಯುನೈಟೆಡ್ ಸ್ಟೇಟ್ಸ್ನಲ್ಲಿ, ದೀರ್ಘಾಯುಷ್ಯ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಕಾಶಮಾನ ದಕ್ಷತೆಯೊಂದಿಗೆ 140 ವ್ಯಾಟ್ ಪ್ರಕಾಶಮಾನ ದೀಪವನ್ನು ಮೂಲತಃ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು, ಇದು 2000 ಲ್ಯುಮೆನ್ಸ್ ಬಿಳಿ ಬೆಳಕನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಕೆಂಪು ಫಿಲ್ಟರ್ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋದ ನಂತರ, ಬೆಳಕಿನ ನಷ್ಟವು 90% ಆಗಿರುತ್ತದೆ, ಕೇವಲ 200 ಲ್ಯುಮೆನ್ಸ್ ಕೆಂಪು ಬೆಳಕನ್ನು ಮಾತ್ರ ಬಿಡುತ್ತದೆ. ಹೊಸದಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದ ದೀಪದಲ್ಲಿ, ಲುಮಿಲ್ಡ್ಸ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ನಷ್ಟವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ 18 ಕೆಂಪು ಎಲ್ಇಡಿ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಒಟ್ಟು ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆ 14 ವ್ಯಾಟ್ ಆಗಿದೆ, ಇದು ಅದೇ ಪ್ರಕಾಶಮಾನ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಆಟೋಮೊಬೈಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಲ್ಯಾಂಪ್ ಎಲ್ಇಡಿ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ನ ಪ್ರಮುಖ ಕ್ಷೇತ್ರವಾಗಿದೆ.

ಸಾಮಾನ್ಯ ಬೆಳಕುಗಾಗಿ, ಜನರಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಿಳಿ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ. 1998 ರಲ್ಲಿ, ಬಿಳಿ ಎಲ್ಇಡಿ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಯಿತು. ಈ ಎಲ್ಇಡಿಯನ್ನು GaN ಚಿಪ್ ಮತ್ತು ಯಟ್ರಿಯಮ್ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಗಾರ್ನೆಟ್ (YAG) ಅನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಪ್ಯಾಕ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. GaN ಚಿಪ್ ನೀಲಿ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ. ನೀಲಿ ಎಲ್ಇಡಿ ತಲಾಧಾರವನ್ನು ಬೌಲ್ ಆಕಾರದ ಪ್ರತಿಫಲನ ಕುಳಿಯಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ, YAG ನೊಂದಿಗೆ ಬೆರೆಸಿದ ರಾಳದ ತೆಳುವಾದ ಪದರದಿಂದ ಮುಚ್ಚಲಾಗುತ್ತದೆ, ಸುಮಾರು 200-500nm. ಎಲ್ಇಡಿ ತಲಾಧಾರದಿಂದ ನೀಲಿ ಬೆಳಕನ್ನು ಭಾಗಶಃ ಫಾಸ್ಫರ್ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬಿಳಿ ಬೆಳಕನ್ನು ಪಡೆಯಲು ನೀಲಿ ಬೆಳಕಿನ ಇತರ ಭಾಗವನ್ನು ಫಾಸ್ಫರ್ನಿಂದ ಹಳದಿ ಬೆಳಕಿನೊಂದಿಗೆ ಬೆರೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

InGaN / YAG ಬಿಳಿ ಎಲ್ಇಡಿಗಾಗಿ, YAG ಫಾಸ್ಫರ್ನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಫಾಸ್ಫರ್ ಪದರದ ದಪ್ಪವನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸುವ ಮೂಲಕ, 3500-10000K ಬಣ್ಣದ ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ವಿವಿಧ ಬಿಳಿ ದೀಪಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು. ನೀಲಿ ಎಲ್ಇಡಿ ಮೂಲಕ ಬಿಳಿ ಬೆಳಕನ್ನು ಪಡೆಯುವ ಈ ವಿಧಾನವು ಸರಳ ರಚನೆ, ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಪರಿಪಕ್ವತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಇದನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.