LED (Işık Yayan Diyot), bir ışık yayan diyot, elektrik enerjisini görünür ışığa dönüştürebilen katı hal yarı iletken bir cihazdır. Elektriği doğrudan ışığa dönüştürebilir. LED'in kalbi bir yarı iletken çiptir. Çipin bir ucu bir brakete, bir ucu negatif kutba, diğer ucu ise güç kaynağının pozitif kutbuna bağlıdır, böylece tüm çip epoksi reçineyle kaplanmıştır.
Yarı iletken çip iki parçadan oluşur. Bir parça deliklerin baskın olduğu P tipi yarı iletken, diğer parça ise elektronların baskın olduğu N tipi yarı iletkendir. Ancak bu iki yarı iletken bağlandığında, aralarında bir PN bağlantısı oluşur. Tel üzerinden çipe akım uygulandığında, elektronlar P bölgesine itilir ve burada deliklerle yeniden birleşerek foton şeklinde enerji yayarlar. Bu, LED ışık emisyonunun prensibidir. Işığın dalga boyu, yani rengi, PN bağlantısını oluşturan malzeme tarafından belirlenir.
LED doğrudan kırmızı, sarı, mavi, yeşil, yeşil, turuncu, mor ve beyaz ışık yayabilir.
İlk olarak, LED gösterge ve sayaçların gösterge ışık kaynağı olarak kullanıldı. Daha sonra, çeşitli açık renkli LED'ler trafik ışıklarında ve geniş alan göstergelerinde yaygın olarak kullanıldı ve iyi ekonomik ve sosyal faydalar sağladı. Örnek olarak 12 inç kırmızı trafik sinyal lambasını ele alalım. Amerika Birleşik Devletleri'nde, uzun ömürlü ve düşük ışık verimliliğine sahip 140 watt'lık akkor lamba, başlangıçta ışık kaynağı olarak kullanıldı ve 2000 lümen beyaz ışık üretti. Kırmızı filtreden geçtikten sonra ışık kaybı %90 olur ve geriye sadece 200 lümen kırmızı ışık kalır. Yeni tasarlanan lambada, Lumileds devre kaybı dahil 18 kırmızı LED ışık kaynağı kullanır. Toplam güç tüketimi 14 watt olup, aynı ışık etkisini üretebilir. Otomobil sinyal lambası da önemli bir LED ışık kaynağı uygulama alanıdır.
Genel aydınlatma için insanlar daha fazla beyaz ışık kaynağına ihtiyaç duyarlar. 1998 yılında beyaz LED başarıyla geliştirildi. Bu LED, GaN çipi ve itriyum alüminyum garnet (YAG) birlikte paketlenerek yapılır. GaN çipi mavi ışık yayar (λ P = 465 nm, Wd = 30 nm), yüksek sıcaklıkta sinterlenmiş Ce3 + içeren YAG fosforu, bu mavi ışıkla uyarıldıktan sonra sarı ışık yayar, tepe değeri 550 n LED lamba m'dir. Mavi LED alt tabakası, yaklaşık 200-500 nm, YAG ile karıştırılmış ince bir reçine tabakasıyla kaplanmış kase şeklindeki yansıma boşluğuna yerleştirilir. LED alt tabakasından gelen mavi ışık kısmen fosfor tarafından emilir ve mavi ışığın diğer kısmı fosfordan gelen sarı ışıkla karıştırılarak beyaz ışık elde edilir.
InGaN/YAG beyaz LED'lerde, YAG fosforunun kimyasal bileşimi değiştirilerek ve fosfor tabakasının kalınlığı ayarlanarak, 3500-10000K renk sıcaklığına sahip çeşitli beyaz ışıklar elde edilebilir. Mavi LED'lerle beyaz ışık elde etmenin bu yöntemi, basit bir yapıya, düşük maliyete ve yüksek teknoloji olgunluğuna sahip olduğundan yaygın olarak kullanılmaktadır.
Gönderi zamanı: 29 Ocak 2024