تعریف ال ای دی (LED)

تعریف ال ای دی (LED):
گونه دیگری از دیودها وجود دارند که وقتی جریان از آن ها می گذرد، پهنای باند نسبتاْ باریکی از نور مرئی را با طول موج های رنگی مختلف یا نور مادون قرمز نامرئی برای کنترل از راه دور و یا نور لیزری منتشر می کنند.

در این آموزش با این نوع دیودها آشنا می شویم که «ال ای دی» (LED) نام دارند.

«دیود نور افشان» (Light Emitting Diode) یا LED، نوع خاصی از دیودها است که مشخصات الکتریکی بسیار مشابهی با یک دیود پیوند PN دارد.

این بدین معنی است که یک LED، جریان را در جهت مستقیم عبور خواهد داد، اما آن را در جهت معکوس سد خواهد کرد.

ال ای دی از یک لایه بسیار نازک از ماده نیمه رسانا با ناخالصی تقریباً زیاد ساخته شده و بسته به ماده نیمه رسانا و مقدار ناخالصی، وقتی بایاس مستقیم شود، یک نور رنگی با طول موج طیفی مشخص ساطع می کند.

وقتی دیود بایاس مستقیم شود، الکترون های باند هدایت نیمه رسانا با حفره های باند ظرفیت بازترکیب می شوند و انرژی کافی را برای فوتون های مولد نور مونوکروماتیک (تک رنگ) مهیا می کنند.

به دلیل وجود لایه نازک، تعدادی از این فوتون ها می توانند از پیوند جدا شوند و یک خروجی نورانی رنگی تولید کنند. پس می توان گفت که وقتی LED بایاس مستقیم است، انرژی الکتریکی را به انرژی نوری تبدیل می کند.

ساختار یک LED نسبت به یک دیود عادی بسیار متفاوت است. پیوند PN یک LED از یک رزین اپوکسی پلاستیکی (Plastic Epoxy Resin) شفاف و سخت پوشیده شده است که پوسته یا بدنه ای به شکل یک نیم کره را تشکیل می دهد و از لرزش و شوک LED محافظت می کند.

جالب است بدانید که LED در واقع نور زیادی را منتشر نمی کند. بدنه رزین اپوکسی LED به گونه ای ساخته می شود که فوتون های نور منتشر شده از آن، به سمت بالا متمرکز شده و مانند یک لنز متمرکز می شوند.

به همین دلیل است که نور خروجی بالای LED درخشان به نظر می رسد.

با این حال، پوسته اپوکسی همه LEDها به شکل نیم کره نیست. برخی از LED ها، ساختار مستطیلی یا استوانه ای دارند و سطح صاف بالایی آن ها مسطح است و یا به صورت نواری هستند. اما می توان گفت که همه LED ها دو پایه دارند که در قسمت زیرین آن ها تعبیه شده است.

همچنین، تقریباً در همه LEDهای مدرن، کاتد یا ترمینال منفی، با یک نقطه مسطح یا غیرمسطح مشخص می شود یا پایه آن کوتاه تر از پایه آند است.

برخلاف لامپ های معمولی رشته ای که هنگام روشن بودن مقدار زیادی گرما تولید می کنند، نور تولیدی LEDها «سرد» است.

به همین دلیل، بازده آن ها نسبت به لامپ های معمولی بیشتر است. ال ای دی ها به دلیل اینکه قطعات حالت جامدی هستند، بسیار کوچک و بادوام بوده و به همین دلیل، طول عمر بیشتری نیز دارند.