Kako LED emitira različite boje?
Osnove
* LED =dioda koja emitira svjetlost: LED je poluvodički uređaj koji emitira svjetlost kada električna struja prođe kroz nju.
* Energija i svjetlost: Boja svjetlosti koje LED emitira ovisi o energetskoj razlici između energetske razine elektrona u poluvodičkom materijalu.
Kako to funkcionira
1. Poluvodički materijal: LED su izrađene od različitih poluvodičkih materijala (poput galija arsenida, galija fosfida ili kombinacija) koji imaju različite energetske pojaseve. Ovaj pojas diktira energiju potrebnu za uzbuđenje elektrona i uzrokuje da emitira svjetlost.
2. Elektron pobuđenje: Kad električna struja teče kroz LED, elektroni se uzbuđuju na veće razine energije unutar poluvodičkog materijala.
3. Fotonska emisija: Kako se uzbuđeni elektroni vraćaju na nižu razinu energije, oni oslobađaju višak energije u obliku fotona (čestica svjetlosti).
4. Određivanje boje: Energija emitiranog fotona odgovara specifičnoj valnoj duljini svjetlosti koju doživljavamo kao boju.
Primjer:
* Crveni LED koristi materijal sa specifičnim pojasom koji omogućuje elektronima da puštaju fotone s valnom duljinom koja odgovara crvenom svjetlu.
* Plavi LED koristi drugačiji materijal s većim pojasom, što rezultira fotonima s kraćom valnom duljinom i većom energijom, što dovodi do emisije plave svjetlosti.
Stvaranje različitih boja
* Različiti materijali: Kao što je spomenuto, različiti poluvodički materijali proizvode različite boje.
* Fosfor: Mnoge LED -ove, posebno bijele LED -ove, koriste tehniku nazvanu "pretvorba fosfora". Plavi LED kombinira se s fosfornim materijalom koji apsorbira plavu svjetlost i emitira širi spektar svjetlosti, što rezultira percepcijom bijele svjetlosti.
* Kombinacije: Neke LED -ove dizajnirane su s više slojeva poluvodiča koji emitiraju različite boje, koje se zatim kombiniraju kako bi se stvorile dodatne varijacije boja.
Ukratko
Boju LED -a određuje se korištenim poluvodičkim materijalom, koji diktira energetsku razinu elektrona i valnu duljinu emitirane svjetlosti. Manipuliranjem sastava materijala, premaza fosfora ili slojevima različitih materijala, proizvođači stvaraju širok raspon LED boja.