Kako LED oddaja različne barve?
Osnove
* LED =svetleča dioda: LED je polprevodniška naprava, ki oddaja svetlobo, ko skozi njo teče električni tok.
* Energija in svetloba: Barva svetlobe, ki jo oddaja LED, je odvisna od energijske razlike med energijskimi nivoji elektronov v polprevodniškem materialu.
Kako deluje
1. Polprevodniški material: Svetleče diode so narejene iz različnih polprevodniških materialov (kot so galijev arzenid, galijev fosfid ali kombinacije), ki imajo različne energijske pasove. Ta pasovna vrzel narekuje energijo, potrebno za vzbujanje elektrona in povzroči, da oddaja svetlobo.
2. Vzbujanje elektronov: Ko električni tok teče skozi LED, se elektroni vzbudijo na višje energijske nivoje v polprevodniškem materialu.
3. Emisija fotonov: Ko vzbujeni elektroni padejo nazaj na svojo nižjo energijsko raven, sprostijo presežek energije v obliki fotona (delca svetlobe).
4. Določanje barve: Energija izsevanega fotona ustreza določeni valovni dolžini svetlobe, ki jo zaznamo kot barvo.
Primer:
* Rdeča LED uporablja material s posebnim pasovnim razmakom, ki elektronom omogoča sproščanje fotonov z valovno dolžino, ki ustreza rdeči svetlobi.
* Modra LED uporablja drugačen material z večjim pasovnim razmakom, kar povzroči fotone s krajšo valovno dolžino in višjo energijo, kar povzroči oddajanje modre svetlobe.
Ustvarjanje različnih barv
* Različni materiali: Kot že omenjeno, različni polprevodniški materiali proizvajajo različne barve.
* Fosforji: Številne LED, zlasti bele LED, uporabljajo tehniko, imenovano "fosforna pretvorba". Modra LED je kombinirana s fosfornim materialom, ki absorbira modro svetlobo in oddaja širši spekter svetlobe, kar ima za posledico zaznavo bele svetlobe.
* Kombinacije: Nekatere svetleče diode so zasnovane z več polprevodniškimi plastmi, ki oddajajo različne barve, ki se nato združijo v dodatne barvne različice.
V povzetku
Barva LED je določena z uporabljenim polprevodniškim materialom, ki narekuje nivo energije elektronov in valovno dolžino oddane svetlobe. Z manipulacijo materialne sestave, fosfornimi prevlekami ali nanosom različnih materialov proizvajalci ustvarijo široko paleto barv LED.