एलईडी लाइट-एमिटिंग डायोड एक सॉलिड-स्टेट सेमीकंडक्टर डिवाइस है जो विद्युत ऊर्जा को दृश्य प्रकाश में परिवर्तित कर सकता है, और यह सीधे बिजली को प्रकाश में परिवर्तित कर सकता है। एलईडी का दिल एक अर्धचालक वेफर है, वेफर का एक सिरा एक ब्रैकेट से जुड़ा होता है, ताकि पूरे वेफर को एपॉक्सी राल द्वारा समझाया जा सके। सेमीकंडक्टर वेफर में दो भाग होते हैं, दूसरा सिरा एक एन-टाइप सेमीकंडक्टर होता है, और यहाँ मुख्य रूप से इलेक्ट्रॉन होते हैं। लेकिन जब दो अर्धचालक जुड़े होते हैं, तो उनके बीच एक PN जंक्शन बनता है। जब तार के माध्यम से वेफर पर करंट कार्य करता है, तो इलेक्ट्रॉनों को P क्षेत्र में धकेल दिया जाएगा, और फिर फोटॉन के रूप में उत्सर्जित किया जाएगा, जो कि एलईडी प्रकाश उत्सर्जन का सिद्धांत है। प्रकाश की तरंग दैर्ध्य, जो प्रकाश का रंग भी है, उस सामग्री से निर्धारित होती है जो पीएन जंक्शन बनाती है।
शुरुआत में, एलईडी का उपयोग उपकरणों और मीटरों के लिए संकेतक प्रकाश स्रोत के रूप में किया जाता था, और बाद में विभिन्न हल्के रंगों के एलईडी का व्यापक रूप से ट्रैफिक लाइट और बड़े क्षेत्र के डिस्प्ले स्क्रीन में उपयोग किया जाता था, जिसके परिणामस्वरूप अच्छे आर्थिक और सामाजिक लाभ होते थे।
उदाहरण के तौर पर एक 12-इंच लाल ट्रैफिक लाइट लें। संयुक्त राज्य अमेरिका में, एक लंबे जीवन, कम दक्षता वाले 140-वाट तापदीप्त लैंप का उपयोग प्रकाश स्रोत के रूप में किया जाता है, जो 2000 लुमेन सफेद प्रकाश का उत्पादन करता है। नए डिज़ाइन किए गए लैंप में, Lumileds ने 18 लाल एलईडी प्रकाश स्रोतों का उपयोग किया, जिसमें सर्किट नुकसान, कुल 14 वाट बिजली की खपत शामिल है, जो समान प्रकाश प्रभाव पैदा कर सकता है। ऑटोमोटिव सिग्नल लाइट भी एलईडी लाइट स्रोतों के अनुप्रयोग का एक महत्वपूर्ण क्षेत्र है।
सामान्य प्रकाश व्यवस्था के लिए, लोगों को अधिक श्वेत प्रकाश स्रोतों की आवश्यकता होती है। 1998 में, सफेद रोशनी का उत्सर्जन करने वाली एलईडी को सफलतापूर्वक विकसित किया गया था। एलईडी को येट्रियम एल्युमिनियम गार्नेट (YAG) के साथ एक GaN चिप को एनकैप्सुलेट करके बनाया गया है। अब, InGaN/YAG सफेद एलईडी के लिए, YAG फॉस्फोर की रासायनिक संरचना को बदलकर और फॉस्फर परत की मोटाई को समायोजित करके, 3500-10000K के रंग तापमान के साथ सफेद प्रकाश के विभिन्न रंग प्राप्त किए जा सकते हैं। एलईडी के माध्यम से सफेद रोशनी प्राप्त करने की इस पद्धति में सरल संरचना, कम लागत और उच्च तकनीकी परिपक्वता के फायदे हैं।
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