2024-01-15
LED (লাইট এমিটিং ডায়োড) হল একটি সলিড-স্টেট সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস যা বৈদ্যুতিক শক্তিকে দৃশ্যমান আলোতে রূপান্তর করতে পারে। এটি সরাসরি বিদ্যুৎকে আলোতে রূপান্তর করতে পারে। একটি LED এর হৃদয় হল একটি সেমিকন্ডাক্টর চিপ, যার একটি প্রান্ত একটি বন্ধনীর সাথে সংযুক্ত, একটি প্রান্তটি ঋণাত্মক ইলেক্ট্রোড এবং অন্য প্রান্তটি একটি পাওয়ার সাপ্লাইয়ের ধনাত্মক ইলেক্ট্রোডের সাথে সংযুক্ত, যা সমগ্র চিপটিকে ইপোক্সি রজনে আবদ্ধ করে।
একটি সেমিকন্ডাক্টর চিপ দুটি অংশ নিয়ে গঠিত, একটি হল একটি পি-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর যাতে গর্তগুলি আধিপত্য বিস্তার করে এবং অন্যটি একটি এন-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর যাতে ইলেকট্রন প্রাধান্য পায়। কিন্তু যখন এই দুটি অর্ধপরিবাহী সংযুক্ত থাকে, তখন তাদের মধ্যে একটি P-N সংযোগস্থল তৈরি হয়। যখন বিদ্যুৎ তারের মধ্য দিয়ে যায় এবং চিপের উপর কাজ করে, তখন ইলেকট্রনগুলিকে P অঞ্চলের দিকে ঠেলে দেওয়া হয়, যেখানে তারা গর্তের সাথে পুনরায় মিলিত হয় এবং ফোটন আকারে শক্তি নির্গত করে। এই নীতিLED আলোনির্গমন আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য, যা আলোর রঙ নামেও পরিচিত, সেই উপাদান দ্বারা নির্ধারিত হয় যা P-N জংশন গঠন করে।
LED সরাসরি লাল, হলুদ, নীল, সবুজ, নীল, কমলা, বেগুনি এবং সাদা আলো নির্গত করতে পারে।
প্রাথমিকভাবে, LED যন্ত্র এবং মিটারের জন্য একটি নির্দেশক আলোর উত্স হিসাবে ব্যবহৃত হত। পরবর্তীতে, বিভিন্ন রঙের LEDs ব্যাপকভাবে ট্র্যাফিক সিগন্যাল এবং বৃহৎ-এলাকা প্রদর্শনে ব্যবহৃত হয়, যা ভাল অর্থনৈতিক এবং সামাজিক সুবিধা তৈরি করে। 12 ইঞ্চি লাল ট্র্যাফিক লাইটকে উদাহরণ হিসাবে নিলে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে, দীর্ঘ জীবনকাল এবং কম চাক্ষুষ দক্ষতা সহ একটি 140 ওয়াটের ভাস্বর বাতি মূলত আলোর উত্স হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছিল, সাদা আলোর 2000 লুমেন তৈরি করে। লাল ফিল্টারের মধ্য দিয়ে যাওয়ার পরে, আলোর ক্ষতি 90% হয়, লাল আলোর মাত্র 200 টি লুমেন বাকি থাকে। নতুন ডিজাইন করা বাতিতে, Lumileds সার্কিট লস সহ 18 টি লাল LED আলোর উত্স ব্যবহার করে, যা মোট 14 ওয়াট বিদ্যুৎ খরচ করে এবং একই আলোর প্রভাব তৈরি করে। LED আলোর উত্সগুলির প্রয়োগের জন্য গাড়ির সংকেত আলোগুলিও একটি গুরুত্বপূর্ণ ক্ষেত্র।
সাধারণ আলোর জন্য, মানুষের সাদা আলোর উত্স বেশি প্রয়োজন। LED নির্গত সাদা আলোর বিকাশ 1998 সালে সফল হয়েছিল। এই ধরনের LED তৈরি করা হয় GaN চিপস এবং yttrium অ্যালুমিনিয়াম গারনেট (YAG) একত্রিত করে। GaN চিপ নীল আলো নির্গত করে(λ উচ্চ-তাপমাত্রার সিন্টারিং (p=465nm, Wd=30nm) দ্বারা উত্পাদিত Ce3+ ধারণকারী YAG ফ্লুরোসেন্ট পাউডার এই নীল আলো দ্বারা উত্তেজিত হওয়ার পরে হলুদ আলো নির্গত করে, যার সর্বোচ্চ 550nLED আলোমি নীল আলোর LED সাবস্ট্রেটটি একটি বাটি আকৃতির প্রতিফলক গহ্বরে ইনস্টল করা হয়েছে, যা YAG-এর সাথে মিশ্রিত একটি রজন পাতলা স্তর দিয়ে আবৃত, প্রায় 200-500nm। এলইডি সাবস্ট্রেট দ্বারা নির্গত নীল আলো ফ্লুরোসেন্ট পাউডার দ্বারা শোষিত হয় এবং নীল আলোর আরেকটি অংশ সাদা আলো পেতে ফ্লুরোসেন্ট পাউডার দ্বারা নির্গত হলুদ আলোর সাথে মিশ্রিত হয়।
InGaN/YAG সাদা LED-এর জন্য, YAG ফসফরের রাসায়নিক গঠন পরিবর্তন করে এবং ফসফর স্তরের পুরুত্ব সামঞ্জস্য করে, 3500-10000K রঙের তাপমাত্রা সহ সাদা আলোর বিভিন্ন রং পাওয়া যেতে পারে। নীল LED এর মাধ্যমে সাদা আলো পাওয়ার এই পদ্ধতিটি এর সহজ নির্মাণ, কম খরচে এবং উচ্চ প্রযুক্তিগত পরিপক্কতার কারণে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।