ایل ای ڈی کا روشن اصول

تمامریچارج ایبل ورک لائٹ، پورٹیبل کیمپنگ روشنیاورملٹی فنکشنل ہیڈ لیمپایل ای ڈی بلب کی قسم کا استعمال کریں. ڈایڈڈ لیڈ کے اصول کو سمجھنے کے لیے، پہلے سیمی کنڈکٹرز کے بنیادی علم کو سمجھیں۔ سیمی کنڈکٹر مواد کی conductive خصوصیات conductors اور insulators کے درمیان ہیں. اس کی منفرد خصوصیات یہ ہیں: جب سیمی کنڈکٹر بیرونی روشنی اور حرارت کے حالات سے متحرک ہوتا ہے، تو اس کی ترسیل کی صلاحیت نمایاں طور پر بدل جائے گی۔ خالص سیمی کنڈکٹر میں تھوڑی مقدار میں نجاست شامل کرنے سے اس کی بجلی چلانے کی صلاحیت میں نمایاں اضافہ ہوتا ہے۔ سلکان (Si) اور جرمینیم (Ge) جدید الیکٹرانکس میں سب سے زیادہ استعمال ہونے والے سیمی کنڈکٹرز ہیں، اور ان کے بیرونی الیکٹران چار ہیں۔ جب سلیکون یا جرمینیم ایٹم ایک کرسٹل بناتے ہیں تو پڑوسی ایٹم ایک دوسرے کے ساتھ تعامل کرتے ہیں، تاکہ بیرونی الیکٹران دونوں ایٹموں کے ذریعے مشترکہ ہو جائیں، جو کرسٹل میں ہم آہنگی بانڈ کا ڈھانچہ بناتا ہے، جو کہ ایک مالیکیولر ڈھانچہ ہے جس میں کم رکاوٹ کی صلاحیت ہے۔ کمرے کے درجہ حرارت (300K) پر، حرارتی اتیجیت کچھ بیرونی الیکٹرانوں کو اتنی توانائی فراہم کرے گی کہ وہ ہم آہنگی بندھن سے الگ ہو جائیں اور آزاد الیکٹران بن جائیں، اس عمل کو اندرونی اتیجیت کہا جاتا ہے۔ الیکٹران کے آزاد الیکٹران بننے کے لیے غیر پابند ہونے کے بعد، ہم آہنگی بانڈ میں ایک خالی جگہ رہ جاتی ہے۔ اس خالی جگہ کو سوراخ کہا جاتا ہے۔ سوراخ کی ظاہری شکل ایک اہم خصوصیت ہے جو سیمی کنڈکٹر کو کنڈکٹر سے ممتاز کرتی ہے۔

جب اندرونی سیمی کنڈکٹر میں پینٹا ویلنٹ ناپاکی کی تھوڑی مقدار جیسے فاسفورس کو شامل کیا جاتا ہے، تو اس میں دوسرے سیمی کنڈکٹر ایٹموں کے ساتھ ہم آہنگی بانڈ بنانے کے بعد ایک اضافی الیکٹران ہوگا۔ اس اضافی الیکٹران کو بانڈ سے چھٹکارا حاصل کرنے اور ایک آزاد الیکٹران بننے کے لیے صرف بہت کم توانائی کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس قسم کے ناپاک سیمی کنڈکٹر کو الیکٹرانک سیمی کنڈکٹر (N-type سیمک کنڈکٹر) کہا جاتا ہے۔ تاہم، اندرونی سیمک کنڈکٹر میں تھوڑی مقدار میں معمولی عنصری نجاست (جیسے بوران وغیرہ) شامل کرنا، کیونکہ اس کی بیرونی تہہ میں صرف تین الیکٹران ہوتے ہیں، ارد گرد کے سیمی کنڈکٹر ایٹموں کے ساتھ ہم آہنگی بانڈ بنانے کے بعد، یہ ایک خالی جگہ پیدا کرے گا۔ کرسٹل میں اس قسم کے ناپاک سیمی کنڈکٹر کو ہول سیمی کنڈکٹر (P-type سیمک کنڈکٹر) کہا جاتا ہے۔ جب N-type اور P-type کے سیمی کنڈکٹرز کو ملایا جاتا ہے، تو ان کے جنکشن پر مفت الیکٹرانوں اور سوراخوں کے ارتکاز میں فرق ہوتا ہے۔ الیکٹران اور سوراخ دونوں نچلے ارتکاز کی طرف پھیل جاتے ہیں، چارج شدہ لیکن متحرک آئنوں کو پیچھے چھوڑ دیتے ہیں جو N-type اور P-قسم کے علاقوں کی اصل برقی غیر جانبداری کو تباہ کر دیتے ہیں۔ یہ متحرک چارج شدہ ذرات اکثر اسپیس چارجز کہلاتے ہیں، اور وہ N اور P خطوں کے انٹرفیس کے قریب مرتکز ہو کر خلائی چارج کا ایک بہت ہی پتلا خطہ بناتے ہیں، جسے PN جنکشن کے نام سے جانا جاتا ہے۔

جب PN جنکشن کے دونوں سروں پر فارورڈ بائیس وولٹیج کا اطلاق ہوتا ہے (P-type کے ایک طرف مثبت وولٹیج)، سوراخ اور آزاد الیکٹران ایک دوسرے کے گرد گھومتے ہیں، جس سے ایک اندرونی برقی میدان بنتا ہے۔ نئے انجکشن شدہ سوراخ پھر مفت الیکٹرانوں کے ساتھ دوبارہ مل جاتے ہیں، بعض اوقات فوٹان کی شکل میں اضافی توانائی جاری کرتے ہیں، جو روشنی ہے جسے ہم ایل ای ڈیز کے ذریعے خارج کرتے ہوئے دیکھتے ہیں۔ اس طرح کا سپیکٹرم نسبتاً تنگ ہوتا ہے، اور چونکہ ہر مواد میں ایک مختلف بینڈ گیپ ہوتا ہے، اس لیے خارج ہونے والے فوٹون کی طول موج مختلف ہوتی ہے، اس لیے ایل ای ڈی کے رنگ استعمال کیے جانے والے بنیادی مواد سے طے کیے جاتے ہیں۔