Led Nasıl Çalışır?

Led Nasıl Çalışır?

Led’ler yarı iletken teknolojisi üzerine kurulmuş teknik bazı hassasiyet ve gereksinimleriolan elektronik komponentlerdir. Çalışma prensibi bakımından inceLediğimizde özetolarak; doğru yönde ve istenen voltaj uygulandığında aşağıdaki şekle göre kırmızıyla gösterilmiş olan elektronların karşı taraftaki beyaz renkle gösterilmiş olan boşluklara hareketiyle birlikte açığa çıkan enerjinin chip içerisindeki kimyasallar etkisiyle foton adı verilen ışık kaynağına dönüşmesi işidir.

 

 

Led’lerin yaydığı ışık, Led çipi içerisindeki yarı iletken katkı maddeleri ile ilgilidir. Led’in hangi renkte ışık yayması isteniyorsa galyum, arsenit, alüminyum, fosfat, indiyum, nitrit gibi kimyasal malzemelerden uygun oranda yarı iletken malzemeye katkı yapılır (GaAIAs, GaAs, GaAsP, GaP, InGaAIP, SiC, GaN). Böylece Led çipinin istenen dalga boyunda ışıma yapması sağlanır. Örneğin kırmızı renk (660nm) için GaAlAs, sarı renk (595nm) için InGaAIP, yeşil renk (565nm) için GaP, mavi renk (430nm) için GaN kullanılır. Led imal eden firmalar kataloglarında Led’in yaydığı ışığın dalga boyunu vermektedir. Led çipinde kullanılan katkı maddesine bağlı olarak aynı renkli Led’lerin dalga boyu farklı olabilmektedir. Örneğin InGaAlP katkılı Led 640nm dalga boyunda; GaAlAs katkılı Led 660nm dalga boyunda; GaP katkılı Led ise 700nm dalga boyunda kırmızı ışık yayar. Led’ler diğer ışık kaynaklarından farklı olarak sadece bir renk üretmektedirler. Bilindiği gibi gün ışığı tüm renklerin karışımıdır. Bu karışım ise beyaz ışığı oluşturmaktadır.

Diğer ışık kaynaklarında örneğin kırmızı ışık elde edilmek isteniyorsa, beyaz ışığın önüne yerleştirilen kırmızı bir katman dışarıya sadece kırmızı ışığın geçmesini sağlıyor, diğer ışınlar içerde kalıyordu. İşte diyotların aydınlatmada en önemli katkısı sadece bir renk üretmesi, fazladan renkler ortaya çıkarmamasıdır. Bir Led kırmızı, yeşil, mavi gibi tek renk ışık yaymaktadır. Bu avantaj, konu beyaz ışık olduğunda dezavantaja dönüşmekte. Tüm ışık türleri beyaz ışığı oluşturduğu için tek dalga boyundan beyaz ışık üretmek mümkün değildir. Bu sorunu çözmek için iki yöntem uygulanmaktadır.

•Kırmızı, mavi ve yeşil renkli üç Led çipini aynı kılıf içinde çalıştırarak renklerin birleşiminden beyaz ışık üretmek.

• Mavi Led yongasından (çipinden) çıkan ışığın bir fosfor tabakasını uyararak beyaz ışık yayılması. Özet olarak renkli Led’ler dalga boylarına göre (Nanometre), beyaz Led’ler ise renk sıcaklıklarına göre (Kelvin) sıralandırılırlar. Aşağıda Led’lere ait temsili bir renk diyagramı verilmiştir.