Ĉiujla Ŝargebla laborlumo, portebla tendara lumokajmultfunkcia antaŭlampouzu la tipon de LED-ampolo. Por kompreni la principon de diodo gvidis, unue kompreni la bazan scion pri duonkonduktaĵoj. La konduktaj propraĵoj de duonkonduktaĵoj estas inter konduktiloj kaj izoliloj. Ĝiaj unikaj trajtoj estas: kiam la duonkonduktaĵo estas stimulita de eksteraj lumo- kaj varmokondiĉoj, ĝia kondukta kapablo signife ŝanĝiĝos; Aldonante malgrandajn kvantojn da malpuraĵoj al pura duonkonduktaĵo signife pliigas ĝian kapablon konduki elektron. Silicio (Si) kaj germanio (Ge) estas la plej ofte uzitaj semikonduktaĵoj en moderna elektroniko, kaj iliaj eksteraj elektronoj estas kvar. Kiam silicio aŭ germaniumatomoj formas kristalon, najbaraj atomoj interagas unu kun la alia, tiel ke la eksteraj elektronoj iĝas kunhavataj de la du atomoj, kiu formas la kovalentan ligan strukturon en la kristalo, kiu estas molekula strukturo kun malmulte da limkapablo. Ĉe ĉambra temperaturo (300K), termika ekscito igos iujn eksterajn elektronojn akiri sufiĉe da energio por disiĝi de la kovalenta ligo kaj iĝi liberaj elektronoj, ĉi tiu procezo estas nomita interna ekscito. Post kiam la elektrono estas neligita por iĝi libera elektrono, vakaĵo estas forlasita en la kovalenta ligo. Ĉi tiu vakaĵo nomiĝas truo. La aspekto de truo estas grava trajto, kiu distingas duonkonduktaĵon de konduktoro.
Kiam malgranda kvanto de kvinvalenta malpureco kiel fosforo estas aldonita al la interna duonkonduktaĵo, ĝi havos ekstran elektronon post formado de kovalenta ligo kun aliaj semikonduktaĵatomoj. Ĉi tiu ekstra elektrono bezonas nur tre malgrandan energion por forigi la ligon kaj fariĝi libera elektrono. Ĉi tiu speco de malpura duonkonduktaĵo estas nomita elektronika duonkonduktaĵo (N-tipa duonkonduktaĵo). Tamen, aldonante malgrandan kvanton da trivalentaj elementaj malpuraĵoj (kiel ekzemple boro, ktp.) al la interna duonkonduktaĵo, ĉar ĝi havas nur tri elektronojn en la ekstera tavolo, post formado de kovalenta ligo kun la ĉirkaŭaj duonkonduktaĵo-atomoj, ĝi kreos vakantaĵon. en la kristalo. Ĉi tiu speco de malpura duonkonduktaĵo nomiĝas trua duonkonduktaĵo (P-tipa duonkonduktaĵo). Kiam N-specaj kaj P-tipaj duonkonduktaĵoj estas kombinitaj, ekzistas diferenco en la koncentriĝo de liberaj elektronoj kaj truoj ĉe ilia krucvojo. Kaj elektronoj kaj truoj estas disvastigitaj direkte al la pli malalta koncentriĝo, postlasante ŝargitajn sed senmovajn jonojn kiuj detruas la originan elektran neŭtralecon de la N-specaj kaj P-specaj regionoj. Tiuj senmovaj ŝarĝitaj partikloj ofte estas nomitaj spacŝarĝoj, kaj ili estas koncentritaj proksime de la interfaco de la N kaj P-regionoj por formi tre maldikan regionon de spacŝargo, kiu estas konata kiel la PN-krucvojo.
Kiam antaŭa biasotensio estas aplikita al ambaŭ finoj de la PN-krucvojo (pozitiva tensio al unu flanko de la P-speco), la truoj kaj liberaj elektronoj moviĝas ĉirkaŭ unu la alian, kreante internan elektran kampon. La lastatempe injektitaj truoj tiam rekombinas kun la liberaj elektronoj, foje liberigante troan energion en la formo de fotonoj, kiu estas la lumo, kiun ni vidas elsendita de leds. Tia spektro estas relative mallarĝa, kaj ĉar ĉiu materialo havas malsaman bendinterspacon, la ondolongoj de fotonoj elsenditaj estas malsamaj, do la koloroj de gvidiloj estas determinitaj per la bazaj materialoj uzitaj.
Afiŝtempo: majo-12-2023