Molao-motheo o khanyang oa LED

Kaofelalebone la mosebetsi le ka tjhajwang hape, lebone le nkehang habobebe la ho hloma liahelolelebone la hlooho le sebetsang ka mesebetsi e mengataSebelisa mofuta oa tleloubu ea LED. Ho utloisisa molao-motheo oa led ea diode, qala ka ho utloisisa tsebo ea mantlha ea li-semiconductor. Litšobotsi tsa ho tsamaisa motlakase tsa thepa ea semiconductor li pakeng tsa li-conductor le li-insulator. Litšobotsi tsa eona tse ikhethang ke: ha semiconductor e susumetsoa ke khanya ea kantle le maemo a mocheso, bokhoni ba eona ba ho tsamaisa motlakase bo tla fetoha haholo; Ho eketsa litšila tse nyane ho semiconductor e hloekileng ho eketsa haholo bokhoni ba eona ba ho tsamaisa motlakase. Silicon (Si) le germanium (Ge) ke li-semiconductor tse sebelisoang haholo li-elektroniki tsa sejoale-joale, 'me lielektrone tsa tsona tsa kantle li nne. Ha liathomo tsa silicon kapa germanium li theha kristale, liathomo tse haufi lia sebelisana, e le hore lielektrone tsa kantle li arolelanoe ke liathomo tse peli, tse etsang sebopeho sa tlamo ea covalent ka kristale, e leng sebopeho sa limolek'hule se nang le bokhoni bo fokolang ba thibelo. Mochesong oa kamore (300K), ho hlasimolla mocheso ho tla etsa hore lielektrone tse ling tsa kantle li fumane matla a lekaneng ho arohana le tlamo ea covalent le ho ba lielektrone tse lokolohileng, ts'ebetso ena e bitsoa ho hlasimolla ha intrinsic. Kamora hore elektrone e se ke ea tlangoa hore e be elektrone e lokolohileng, ho sala sebaka se se nang letho ka tlamo ea covalent. Sebaka sena se se nang letho se bitsoa lesoba. Ponahalo ea lesoba ke tšobotsi ea bohlokoa e khethollang semiconductor ho conductor.

Ha karolo e nyane ya ditshila tsa pentavalent tse kang phosphorus e eketsoa ho semiconductor ya kahare, e tla ba le elektrone e eketsehileng kamora ho theha tlamo ya covalent le diathomo tse ding tsa semiconductor. Elektrone ena e eketsehileng e hloka matla a manyane feela ho tlosa tlamo mme e be elektrone e lokolohileng. Mofuta ona wa semiconductor ya ditshila o bitswa semiconductor ya elektroniki (semiconductor ya mofuta wa N). Leha ho le jwalo, ho eketsa karolo e nyane ya ditshila tsa motheo tsa trivalent (jwalo ka boron, jj.) ho semiconductor ya kahare, hobane e na le dielektrone tse tharo feela lera le ka ntle, kamora ho theha tlamo ya covalent le diathomo tsa semiconductor tse potileng, e tla hlahisa sekgeo kristale. Mofuta ona wa semiconductor ya ditshila o bitswa semiconductor ya lesoba (semiconductor ya mofuta wa P). Ha di-semiconductor tsa mofuta wa N le mofuta wa P di kopantswe, ho na le phapang kgatellong ya dielektrone tse lokolohileng le masoba moo di kopanang teng. Dielektrone le masoba ka bobedi di hasanngwa ho ya kgatellong e tlase, di siya di-ion tse tjhajisitsweng empa di sa tsamaye tse senyang ho se nke lehlakore ha motlakase ha pele ha dibaka tsa mofuta wa N le mofuta wa P. Dikaroloana tsena tse sa tsamayeng tse nang le tjhaja hangata di bitswa ditjhaja tsa sebaka, mme di kgobokantswe haufi le sebopeho sa dibaka tsa N le P ho etsa sebaka se sesesaane haholo sa tjhaja ya sebaka, se tsejwang e le kgokelo ya PN.

Ha motlakase oa forward bias o sebelisoa lipheletsong tse peli tsa PN conference (voltage e ntle lehlakoreng le leng la mofuta oa P), masoba le lielektrone tse lokolohileng lia potolohana, li etsa tšimo ea motlakase ea ka hare. Masoba a sa tsoa kenngoa a kopana hape le lielektrone tse lokolohileng, ka linako tse ling a lokolla matla a feteletseng ka mokhoa oa li-photon, e leng leseli leo re le bonang le ntšoa ke li-LED. Sekhahla se joalo se batla se le sekhutšoanyane, 'me kaha thepa ka' ngoe e na le lekhalo le fapaneng la sehlopha, maqhubu a li-photon tse ntšoang a fapane, kahoo mebala ea li-LED e khethoa ke thepa ea motheo e sebelisitsoeng.