LED (আলো নির্গমনকারী ডায়োড), একটি আলোক নির্গমনকারী ডায়োড, একটি কঠিন অবস্থা অর্ধপরিবাহী যন্ত্র যা বৈদ্যুতিক শক্তিকে দৃশ্যমান আলোতে রূপান্তর করতে পারে। এটি সরাসরি বিদ্যুৎকে আলোতে রূপান্তর করতে পারে। LED এর হৃদয় হল একটি অর্ধপরিবাহী চিপ। চিপের এক প্রান্ত একটি বন্ধনীর সাথে সংযুক্ত, এক প্রান্ত একটি ঋণাত্মক মেরু এবং অন্য প্রান্তটি বিদ্যুৎ সরবরাহের ধনাত্মক মেরুতে সংযুক্ত, যাতে পুরো চিপটি ইপোক্সি রজন দ্বারা আবদ্ধ থাকে।
সেমিকন্ডাক্টর চিপ দুটি অংশ নিয়ে গঠিত। একটি অংশ হল P-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর, যার মধ্যে গর্তগুলি প্রাধান্য পায় এবং অন্য প্রান্তটি হল N-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর, যার মধ্যে ইলেকট্রনগুলি প্রাধান্য পায়। কিন্তু যখন এই দুটি সেমিকন্ডাক্টর সংযুক্ত থাকে, তখন তাদের মধ্যে একটি PN জংশন তৈরি হয়। যখন তারের মাধ্যমে চিপের উপর বিদ্যুৎ প্রবাহিত হয়, তখন ইলেকট্রনগুলিকে P অঞ্চলে ঠেলে দেওয়া হবে, যেখানে ইলেকট্রনগুলি গর্তগুলির সাথে পুনরায় মিলিত হবে এবং তারপর ফোটন আকারে শক্তি নির্গত করবে। এটিই LED আলো নির্গমনের নীতি। আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য, অর্থাৎ আলোর রঙ, PN জংশন গঠনকারী উপাদান দ্বারা নির্ধারিত হয়।
LED সরাসরি লাল, হলুদ, নীল, সবুজ, সবুজ, কমলা, বেগুনি এবং সাদা আলো নির্গত করতে পারে।
প্রথমে, যন্ত্র এবং মিটারের সূচক আলোর উৎস হিসেবে LED ব্যবহার করা হত। পরবর্তীতে, ট্র্যাফিক লাইট এবং বৃহৎ এলাকার ডিসপ্লেতে বিভিন্ন হালকা রঙের LED ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হতে শুরু করে, যা ভালো অর্থনৈতিক ও সামাজিক সুবিধা প্রদান করে। উদাহরণ হিসেবে ১২ ইঞ্চি লাল ট্র্যাফিক সিগন্যাল ল্যাম্পের কথাই ধরুন। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে, দীর্ঘ জীবন এবং কম আলোকিত দক্ষতা সহ ১৪০ ওয়াটের ভাস্বর বাতি মূলত আলোর উৎস হিসেবে ব্যবহৃত হত, যা ২০০০ লুমেন সাদা আলো তৈরি করে। লাল ফিল্টারের মধ্য দিয়ে যাওয়ার পরে, আলোর ক্ষতি ৯০% হয়, মাত্র ২০০ লুমেন লাল আলো থাকে। নতুন ডিজাইন করা ল্যাম্পে, Lumileds ১৮টি লাল LED আলোর উৎস ব্যবহার করে, যার মধ্যে সার্কিট লসও রয়েছে। মোট বিদ্যুৎ খরচ ১৪ ওয়াট, যা একই আলোকিত প্রভাব তৈরি করতে পারে। অটোমোবাইল সিগন্যাল ল্যাম্পও LED আলোর উৎস প্রয়োগের একটি গুরুত্বপূর্ণ ক্ষেত্র।
সাধারণ আলোর জন্য মানুষের আরও সাদা আলোর উৎসের প্রয়োজন হয়। ১৯৯৮ সালে, সাদা LED সফলভাবে তৈরি করা হয়েছিল। এই LED GaN চিপ এবং yttrium অ্যালুমিনিয়াম গারনেট (YAG) একসাথে প্যাকেজ করে তৈরি করা হয়। GaN চিপ নীল আলো নির্গত করে (λ P=465nm, Wd=30nm), উচ্চ তাপমাত্রায় সিন্টার করা Ce3+ ধারণকারী YAG ফসফর এই নীল আলো দ্বারা উত্তেজিত হওয়ার পরে হলুদ আলো নির্গত করে, যার সর্বোচ্চ মান 550n LED ল্যাম্প m। নীল LED সাবস্ট্রেটটি বাটি আকৃতির প্রতিফলন গহ্বরে স্থাপন করা হয়, যা YAG এর সাথে মিশ্রিত রজনের একটি পাতলা স্তর দিয়ে আবৃত থাকে, প্রায় 200-500nm। LED সাবস্ট্রেট থেকে নীল আলো আংশিকভাবে ফসফর দ্বারা শোষিত হয় এবং নীল আলোর অন্য অংশটি ফসফর থেকে হলুদ আলোর সাথে মিশ্রিত হয় সাদা আলো পেতে।
InGaN/YAG সাদা LED-এর জন্য, YAG ফসফরের রাসায়নিক গঠন পরিবর্তন করে এবং ফসফর স্তরের পুরুত্ব সামঞ্জস্য করে, 3500-10000K রঙের তাপমাত্রা সহ বিভিন্ন সাদা আলো পাওয়া যেতে পারে। নীল LED-এর মাধ্যমে সাদা আলো পাওয়ার এই পদ্ধতির গঠন সহজ, খরচ কম এবং প্রযুক্তিগত পরিপক্কতা বেশি, তাই এটি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
পোস্টের সময়: জানুয়ারী-২৯-২০২৪