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प्रकाश उत्सर्जक डायोड क्या है? | Light Emitting Diode (LED) Kya hai?

नमस्कार दोस्तों इस लेख मे हम जानेंगे कि प्रकाश उत्सर्जक डायोड (Light Emitting Diode, LED) क्या है? यह कैसे काम करता है? इसे कैसे बनाया जाता है? तथा इससे जुड़े हुए अनेक तथ्यों के बारे में जानेंगे।

प्रकाश उत्सर्जक डायोड | Light Emitting Diode (LED)

एक प्रकाश उत्सर्जक डायोड (Light Emitting Diode) (LED) एक ऐसा डायोड है जो आगे बायस्ड होने पर दृश्य प्रकाश देता है।

प्रकाश उत्सर्जक डायोड सिलिकॉन या जर्मेनियम से नहीं बल्कि गैलियम, फास्फोरस और जैसे तत्वों का उपयोग करके बनाए जाते हैं। आर्सेनिक इन तत्वों की मात्रा में परिवर्तन करके, लाल, हरे, पीले और नीले रंग के रंगों के साथ विभिन्न तरंग दैर्ध्य का प्रकाश उत्पन्न करना संभव है।

उदाहरण के लिए, जब गैलियम आर्सेनाइड का उपयोग करके एक एलईडी का निर्माण किया जाता है, तो यह एक लाल बत्ती उत्पन्न करेगा। यदि LED गैलियम फॉस्फाइड से बना है, तो यह एक हरी बत्ती का उत्पादन करेगा।

प्रकाश उत्सर्जक डायोड क्या है? | Light Emitting Diode (LED) Kya hai?

जब प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) को आगे बायस्ड किया जाता है जैसा कि चित्र 33.12 (i) में दिखाया गया है। n - प्रकार की सामग्री से इलेक्ट्रॉन pn जंक्शन को पार करते हैं और p - प्रकार की सामग्री में छिद्रों के साथ पुनर्संयोजन करते हैं। याद रखें कि ये मुक्त इलेक्ट्रॉन कंडक्शन बैंड में हैं और वैलेंस बैंड के छिद्रों की तुलना में उच्च ऊर्जा स्तर पर हैं। जब पुनर्संयोजन होता है, तो पुनर्संयोजन इलेक्ट्रॉन ऊष्मा और प्रकाश के रूप में ऊर्जा छोड़ते हैं।

जर्मेनियम और सिलिकॉन डायोड में, लगभग पूरी ऊर्जा गर्मी के रूप में छोड़ दी जाती है और उत्सर्जित प्रकाश नगण्य होता है। हालांकि, गैलियम आर्सेनाइड जैसी सामग्री में, प्रकाश ऊर्जा के फोटॉन की संख्या काफी तीव्र दृश्य प्रकाश उत्पन्न करने के लिए पर्याप्त है।

Light Emitting Diode
Light Emitting Diode

चित्र 33.12 (ii) एक LED के लिए योजनाबद्ध प्रतीक दिखाता है। तीरों को डायोड से दूर की ओर इशारा करते हुए दिखाया गया है, यह दर्शाता है कि आगे बायस्ड होने पर डिवाइस द्वारा प्रकाश उत्सर्जित किया जा रहा है हालांकि एलईडी कई रंगों में उपलब्ध हैं (लाल, हरा, पीला और नारंगी सबसे आम हैं), योजनाबद्ध प्रतीक समान है सभी LED के लिए। किसी विशेष एलईडी के रंग को इंगित करने के लिए प्रतीक में कुछ भी नहीं है।

LED सिलिकॉन या जर्मेनियम से क्यों नहीं बनी है?

जब एक डायोड फॉरवर्ड बायस्ड होता है, तो N-टाइप सामग्री से इलेक्ट्रॉन पीएन जंक्शन को पार करते हैं और P-टाइप सामग्री में छेद के साथ पुनर्संयोजन करते हैं। जब पुनर्संयोजन होता है, तो पुनर्संयोजन इलेक्ट्रॉन ऊष्मा और प्रकाश के रूप में ऊर्जा छोड़ते हैं। जर्मेनियम या सिलिकॉन डायोड में, लगभग पूरी ऊर्जा गर्मी के रूप में समाप्त हो जाती है और उत्सर्जित प्रकाश नगण्य होता है। हालांकि, LED गैलियम आर्सेनाइड आदि जैसे पदार्थों से बना है। इन सामग्रियों में, प्रकाश के रूप में जारी ऊर्जा काफी तीव्र दृश्य प्रकाश उत्पन्न करने के लिए पर्याप्त है।

हम LED को बड़े रिवर्स वोल्टेज से कैसे बचाते हैं?

हम इसके साथ समानांतर में एक रेक्टिफायर डायोड को जोड़कर एलईडी को बड़े रिवर्स वोल्टेज से बचाते हैं। यदि एलईडी की रिवर्स वोल्टेज रेटिंग से अधिक रिवर्स वोल्टेज गलती से लागू हो जाता है, तो रेक्टिफायर डायोड चालू हो जाएगा। यह एलईडी को नुकसान से बचाता है।

फोटो-डायोड एक साधारण डायोड से किस प्रकार भिन्न है ?

एक फोटो-डायोड एक साधारण डायोड से भिन्न होता है कि जब इसका पीएन जंक्शन प्रकाश के संपर्क में आता है, तो प्रकाश की तीव्रता में वृद्धि के साथ रिवर्स करंट बढ़ता है और इसके विपरीत।

फोटो-डायोड का डार्क रेजिस्टेंस क्या है?

जब फोटो-डायोड के पीएन जंक्शन पर कोई प्रकाश नहीं होता है, तो रिवर्स करंट 1, बेहद छोटा होता है। इसे डार्क करंट कहते हैं। बिना आपतित प्रकाश वाले फोटो-डायोड के प्रतिरोध को डार्क रेजिस्टेंस कहते हैं। फोटो डायोड का डार्क रेजिस्टेंस = VR / डार्क करंट