Principium luminosum LED

Omneslumen laboris recargabile, lumen castrense portatileetlucerna principalis multifunctionalisLampadina LED utenda est. Ad principium diodi LED intelligendum, primum fundamentales semiconductorum cognitiones intellegendas est. Proprietates conductivae materiarum semiconductorum inter conductores et insulatores sitae sunt. Eorum proprietates singulares sunt: ​​cum semiconductor luce externa et calore stimulatur, eius facultas conductiva insigniter mutatur; additio parvarum quantitatum impuritatum semiconductori puro eius facultatem conductionis electricitatis significanter auget. Silicium (Si) et germanium (Ge) sunt semiconductora in electronicis hodiernis usitatissima, et quattuor electrones exteriores habent. Cum atomi silicii vel germanii crystallum formant, atomi vicini inter se agunt, ita ut electrones exteriores inter duos atomos communicentur, quod structuram vinculi covalentis in crystallo format, quae structura molecularis parvam vim coercendi habet. Temperatura ambiente (300K), excitatio thermalis nonnulli electrones exteriores satis energiae accipient ut a vinculo covalenti separent et electrones liberae fiant; hoc processus excitatio intrinseca appellatur. Postquam electron solutum est ut electron liber fiat, vacuitas in vinculo covalenti relinquitur. Haec vacuitas lacuna appellatur. Aspectus foraminis est proprietas magni momenti quae semiconductorem a conductore distinguit.

Cum parva quantitas impuritatum pentavalentium, ut phosphori, semiconductori intrinseco additur, post vinculum covalentem cum aliis atomis semiconductorum formatum, electronem additum habebit. Hic electron additus, energia minima tantum requirit ut vinculum liberet et electron liberum fiat. Hoc genus impuritatis semiconductoris semiconductor electronicus (semiconductor generis N) appellatur. Attamen, addita parva quantitas impuritatum trivalentium elementorum (ut borii, etc.) semiconductori intrinseco, quia tantum tres electrones in strato externo habet, post vinculum covalentem cum atomis semiconductorum circumstantibus formatum, vacuitatem in crystallo creabit. Hoc genus impuritatis semiconductoris semiconductor foraminis (semiconductor generis P) appellatur. Cum semiconductores generis N et generis P coniunguntur, differentia est in concentratione electronum liberorum et foraminum in iunctura eorum. Tam electrones quam foramina versus concentrationem inferiorem diffunduntur, iones oneratos sed immobiles relinquentes qui neutralitatem electricam originalem regionum generis N et generis P destruunt. Hae particulae immobiles oneratae saepe "onera spatialia" appellantur, et prope interfaciem regionum N et P concentrantur ut regionem tenuissimam oneris spatialis, quae iunctura PN appellatur, forment.

Cum tensio polarisationis directae ad utrumque extremum iuncturae PN applicatur (tensio positiva ad unum latus iuncturae typi P), foramina et electrones liberi circum se moventur, campum electricum internum creantes. Foramina nuper iniecta deinde cum electronibus liberis se recombinant, interdum energiam superfluam in forma photonum liberantes, quae est lux quam a lampadibus LED emissam videmus. Tale spectrum relative angustum est, et cum singulae materiae hiatus zonae electricae diversum habeant, longitudines undarum photonum emissionum differunt, ita colores lampadum LED a materiis fundamentalibus adhibitis determinantur.