ຫຼັກການການສ່ອງແສງຂອງໄຟ LED

ທັງໝົດໄຟເຮັດວຽກທີ່ສາມາດສາກໄຟໄດ້, ໄຟຕັ້ງແຄ້ມແບບພົກພາແລະໂຄມໄຟຫົວຫຼາຍໜ້າທີ່ໃຊ້ປະເພດຫລອດໄຟ LED. ເພື່ອເຂົ້າໃຈຫຼັກການຂອງໄດໂອດໄຟ LED, ກ່ອນອື່ນໝົດຕ້ອງເຂົ້າໃຈຄວາມຮູ້ພື້ນຖານຂອງເຄິ່ງຕົວນຳ. ຄຸນສົມບັດການນຳໄຟຟ້າຂອງວັດສະດຸເຄິ່ງຕົວນຳແມ່ນຢູ່ລະຫວ່າງຕົວນຳ ແລະ ຕົວສນວນ. ລັກສະນະພິເສດຂອງມັນແມ່ນ: ເມື່ອເຄິ່ງຕົວນຳຖືກກະຕຸ້ນໂດຍແສງສະຫວ່າງພາຍນອກ ແລະ ສະພາບຄວາມຮ້ອນ, ຄວາມສາມາດໃນການນຳໄຟຟ້າຂອງມັນຈະປ່ຽນແປງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ; ການເພີ່ມສິ່ງເຈືອປົນໃນປະລິມານໜ້ອຍໃສ່ເຄິ່ງຕົວນຳທີ່ບໍລິສຸດຈະເພີ່ມຄວາມສາມາດໃນການນຳໄຟຟ້າຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ຊິລິກອນ (Si) ແລະ ເຈີມານຽມ (Ge) ແມ່ນເຄິ່ງຕົວນຳທີ່ໃຊ້ກັນຫຼາຍທີ່ສຸດໃນເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ທັນສະໄໝ, ແລະ ເອເລັກຕຣອນນອກຂອງມັນແມ່ນສີ່. ເມື່ອອະຕອມຊິລິກອນ ຫຼື ເຈີມານຽມສ້າງຜລຶກ, ອະຕອມທີ່ຢູ່ໃກ້ຄຽງກັນຈະພົວພັນກັນ, ດັ່ງນັ້ນເອເລັກຕຣອນນອກຈະຖືກແບ່ງປັນໂດຍສອງອະຕອມ, ເຊິ່ງສ້າງໂຄງສ້າງພັນທະໂຄວາເລນໃນຜລຶກ, ເຊິ່ງເປັນໂຄງສ້າງໂມເລກຸນທີ່ມີຄວາມສາມາດຈຳກັດໜ້ອຍ. ທີ່ອຸນຫະພູມຫ້ອງ (300K), ການກະຕຸ້ນຄວາມຮ້ອນຈະເຮັດໃຫ້ເອເລັກຕຣອນນອກບາງອັນໄດ້ຮັບພະລັງງານພຽງພໍທີ່ຈະແຍກອອກຈາກພັນທະໂຄວາເລນ ແລະ ກາຍເປັນເອເລັກຕຣອນເສລີ, ຂະບວນການນີ້ເອີ້ນວ່າການກະຕຸ້ນພາຍໃນ. ຫຼັງຈາກເອເລັກຕຣອນບໍ່ຖືກຜູກມັດໃຫ້ກາຍເປັນເອເລັກຕຣອນເສລີ, ຊ່ອງຫວ່າງຈະຖືກປະໄວ້ໃນພັນທະໂຄວາເລນ. ຊ່ອງຫວ່າງນີ້ເອີ້ນວ່າຮູ. ຮູບລັກສະນະຂອງຮູແມ່ນລັກສະນະທີ່ສຳຄັນທີ່ແຍກແຍະເຄິ່ງຕົວນຳອອກຈາກຕົວນຳ.

ເມື່ອມີສິ່ງເຈືອປົນ pentavalent ຈຳນວນໜ້ອຍເຊັ່ນ: ຟອສຟໍຣັດຖືກເພີ່ມເຂົ້າໃນເຄິ່ງຕົວນຳພາຍໃນ, ມັນຈະມີອີເລັກຕຣອນເພີ່ມເຕີມຫຼັງຈາກສ້າງພັນທະໂຄວາເລນກັບອະຕອມເຄິ່ງຕົວນຳອື່ນໆ. ອີເລັກຕຣອນເພີ່ມເຕີມນີ້ພຽງແຕ່ຕ້ອງການພະລັງງານໜ້ອຍຫຼາຍເພື່ອກຳຈັດພັນທະ ແລະ ກາຍເປັນອີເລັກຕຣອນອິດສະຫຼະ. ເຄິ່ງຕົວນຳທີ່ບໍ່ມີສິ່ງເຈືອປົນປະເພດນີ້ເອີ້ນວ່າເຄິ່ງຕົວນຳເອເລັກໂຕຣນິກ (ເຄິ່ງຕົວນຳປະເພດ N). ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການເພີ່ມສິ່ງເຈືອປົນທາດ trivalent ຈຳນວນໜ້ອຍ (ເຊັ່ນ: ໂບຣອນ, ແລະອື່ນໆ) ໃສ່ເຄິ່ງຕົວນຳພາຍໃນ, ເນື່ອງຈາກມັນມີພຽງສາມອີເລັກຕຣອນຢູ່ໃນຊັ້ນນອກ, ຫຼັງຈາກສ້າງພັນທະໂຄວາເລນກັບອະຕອມເຄິ່ງຕົວນຳອ້ອມຂ້າງ, ມັນຈະສ້າງຊ່ອງຫວ່າງໃນຜລຶກ. ເຄິ່ງຕົວນຳທີ່ບໍ່ມີສິ່ງເຈືອປົນປະເພດນີ້ເອີ້ນວ່າເຄິ່ງຕົວນຳຮູ (ເຄິ່ງຕົວນຳປະເພດ P). ເມື່ອເຄິ່ງຕົວນຳປະເພດ N ແລະ P ຖືກລວມເຂົ້າກັນ, ຈະມີຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງອີເລັກຕຣອນອິດສະຫຼະ ແລະ ຮູຢູ່ທີ່ຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ຂອງພວກມັນ. ທັງອີເລັກຕຣອນ ແລະ ຮູຈະຖືກກະຈາຍໄປສູ່ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຕ່ຳ, ປະໄວ້ໄອອອນທີ່ມີປະຈຸແຕ່ບໍ່ສາມາດເຄື່ອນທີ່ເຊິ່ງທຳລາຍຄວາມເປັນກາງທາງໄຟຟ້າເດີມຂອງພາກພື້ນປະເພດ N ແລະ ປະເພດ P. ອະນຸພາກທີ່ມີປະຈຸໄຟຟ້າທີ່ບໍ່ເຄື່ອນທີ່ເຫຼົ່ານີ້ມັກຖືກເອີ້ນວ່າປະຈຸໄຟຟ້າອະວະກາດ, ແລະພວກມັນຈະເຂັ້ມຂຸ້ນຢູ່ໃກ້ກັບຈຸດຕໍ່ລະຫວ່າງພາກພື້ນ N ແລະ P ເພື່ອສ້າງເປັນພາກພື້ນທີ່ບາງຫຼາຍຂອງປະຈຸໄຟຟ້າອະວະກາດ, ເຊິ່ງເອີ້ນວ່າຈຸດຕໍ່ PN.

ເມື່ອແຮງດັນໄຟຟ້າໄບອັສໄປທາງໜ້າຖືກນຳໃຊ້ກັບທັງສອງສົ້ນຂອງຈຸດຕໍ່ PN (ແຮງດັນໄຟຟ້າບວກກັບດ້ານໜຶ່ງຂອງປະເພດ P), ຮູ ແລະ ເອເລັກຕຣອນອິດສະຫຼະຈະເຄື່ອນທີ່ອ້ອມກັນ, ສ້າງເປັນສະໜາມໄຟຟ້າພາຍໃນ. ຫຼັງຈາກນັ້ນຮູທີ່ຖືກສັກເຂົ້າໃໝ່ຈະລວມຕົວກັບເອເລັກຕຣອນອິດສະຫຼະ, ບາງຄັ້ງປ່ອຍພະລັງງານສ່ວນເກີນໃນຮູບແບບຂອງໂຟຕອນ, ເຊິ່ງເປັນແສງທີ່ພວກເຮົາເຫັນປ່ອຍອອກມາຈາກໄຟ LED. ສະເປກຕຣຳດັ່ງກ່າວແມ່ນຂ້ອນຂ້າງແຄບ, ແລະ ເນື່ອງຈາກແຕ່ລະວັດສະດຸມີຊ່ອງຫວ່າງແຖບທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ຄວາມຍາວຄື້ນຂອງໂຟຕອນທີ່ປ່ອຍອອກມາຈຶ່ງແຕກຕ່າງກັນ, ດັ່ງນັ້ນສີຂອງໄຟ LED ຈຶ່ງຖືກກຳນົດໂດຍວັດສະດຸພື້ນຖານທີ່ໃຊ້.