WHAT IS LED?

WHAT IS LED?

এলইডি

LED (Light Emitting Diode) হল একটি অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইস যা ইলেক্ট্রো-লুমিনেন্সের নীতিতে কাজ করে। ইলেক্ট্রো-লুমিন্যান্স হল উপাদানের সম্পত্তি যা বৈদ্যুতিক শক্তিকে আলোক শক্তিতে রূপান্তরিত করে এবং পরে এটি এই আলোক শক্তিকে বিকিরণ করে। একইভাবে, এলইডি-তে অর্ধপরিবাহী বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রভাবে আলো নির্গত করে।P-N জংশন ডায়োড এবং বহির্মুখী তীরের প্রতীক একত্রিত করে এলইডি এর প্রতীক তৈরি হয়। এই বাহ্যিক তীরগুলি আলোক নির্গত ডায়োড দ্বারা বিকিরণিত আলোর প্রতীক।এখন, প্রশ্ন জাগে কিভাবে এলইডি তে থাকা সেমিকন্ডাক্টর উপাদান আলো নির্গত করে? এই প্রশ্নের উত্তর LED এর নির্মাণ এবং কাজের মধ্যে রয়েছে। এলইডি এর চিহ্নটি নীচের চিত্রে বর্ণিত হয়েছে, একই চিহ্নটি ইলেকট্রনিক্স সার্কিটে ব্যবহৃত হয়।

এলইডি নির্মাণ

এলইডি তে ব্যবহৃত সেমিকন্ডাক্টর উপাদান হল Gallium Arsenide (GaAs), Gallium Phosphide (GaP) বা Gallium Arsenide Phosphide (GaAsP)। উপরে উল্লিখিত যৌগগুলির যেকোনো একটি এলইডি নির্মাণের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, তবে উপাদানের পরিবর্তনের সাথে বিকিরণিত আলোর রঙ পরিবর্তিত হয়। নীচে কিছু উপাদান এবং তাদের নিজ নিজ রঙের আলো রয়েছে যা তারা নির্গত করে। এটি ছাড়াও, সাধারণ ফরোয়ার্ড ভোল্টেজের রেঞ্জগুলিও নীচে দেওয়া হয়েছে।

নির্মাণ সামগ্রীর	রঙ	ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ (ভোল্টে)
GaP	সবুজ/লাল	2.2
GaAsP	হলুদ	2.2
GaAsP	লাল	1.8
GaN	সাদা	4.1
GaN	নীল	5.0
AllnGaP	অ্যাম্বার	2.1
AllnGaP	হলুদ	2.1

 

এলইডি এর অভ্যন্তরীণ আর্কিটেকচার

P-টাইপের সেমিকন্ডাক্টর স্তরটি N-টাইপের উপরে স্থাপন করা হয়েছে কারণ চার্জ ক্যারিয়ারের পুনর্মিলনটি p-টাইপে ঘটে। এছাড়াও, এটি ডিভাইসের পৃষ্ঠ, এইভাবে, নির্গত আলো সহজেই পৃষ্ঠে দেখা যায়। P-টাইপ নিচে রাখলে P-টাইপের পৃষ্ঠ থেকে আলো নির্গত হবে কিন্তু আমরা তা দেখতে পাব না। এই কারণেই পি-টাইপ উপরে রাখা হয়েছে।

এলইডি এর অভ্যন্তরীণ আর্কিটেকচার

P-টাইপের সেমিকন্ডাক্টর স্তরটি N-টাইপের উপরে স্থাপন করা হয়েছে কারণ চার্জ ক্যারিয়ারের পুনর্মিলনটি p-টাইপে ঘটে। এছাড়াও, এটি ডিভাইসের পৃষ্ঠ, এইভাবে, নির্গত আলো সহজেই পৃষ্ঠে দেখা যায়। P-টাইপ নিচে রাখলে P-টাইপের পৃষ্ঠ থেকে আলো নির্গত হবে কিন্তু আমরা তা দেখতে পাব না। এই কারণেই পি-টাইপ উপরে রাখা হয়েছে।

পি-টাইপ স্তরটি সেমিকন্ডাক্টর উপাদানের প্রসারণ থেকে গঠিত হয়। অন্যদিকে এন-টাইপ অঞ্চলে, এপিটাক্সিয়াল স্তরটি এন-টাইপ সাবস্ট্রেটে জন্মায়। ডায়োডের সাথে অ্যানোড সংযোগ প্রদান করতে পি-টাইপ স্তরে ধাতব ফিল্ম ব্যবহার করা হয়। একইভাবে, ক্যাথোড সংযোগ প্রদানের জন্য গোল্ড-ফিল্ম স্তর এন-টাইপের উপর প্রলিপ্ত করা হয়।

গোল্ড-ফিল্ম লেয়ারের তাৎপর্য

এন-টাইপের সোনার ফিল্ম স্তরটি ডায়োডের নীচের পৃষ্ঠ থেকেও প্রতিফলন প্রদান করে। যদি বিকিরিত আলোর কোনো উল্লেখযোগ্য অংশ নীচের পৃষ্ঠে আঘাত করে তবে তা নীচের পৃষ্ঠ থেকে ডিভাইসের উপরের পৃষ্ঠে প্রতিফলিত হবে। এটি এলইডি এর কার্যকারিতা বাড়ায়।

এলইডি এর কাজ

ইলেকট্রন হল N-টাইপের সংখ্যাগরিষ্ঠ বাহক এবং হোল হল P-টাইপের সংখ্যাগরিষ্ঠ বাহক। এন-টাইপের ইলেকট্রনগুলি পরিবাহী ব্যান্ডে এবং পি-টাইপের ছিদ্রগুলি ভ্যালেন্স ব্যান্ডে থাকে। কন্ডাকশন ব্যান্ডের শক্তি স্তর ভ্যালেন্স ব্যান্ডের শক্তি স্তরের চেয়ে বেশি। এইভাবে, যদি ইলেকট্রনগুলি ছিদ্রের সাথে পুনরায় সংযোজন করতে থাকে তবে তাদের নিম্ন শক্তি ব্যান্ডে পড়ার জন্য শক্তির কিছু অংশ হারাতে হবে।ইলেকট্রনগুলি তাপ বা আলোর আকারে তাদের শক্তি হারাতে পারে। সিলিকন এবং জার্মেনিয়ামের ইলেকট্রনগুলি তাপের আকারে তাদের শক্তি হারায়। এইভাবে, তারা এলইডি এর জন্য ব্যবহার করা হয় না কারণ আমরা চাই সেমিকন্ডাক্টর যাতে ইলেকট্রন আলোর আকারে তাদের শক্তি হারায়।

ফোটনের নির্গমন

এইভাবে, গ্যালিয়াম ফসফাইড (গ্যাপ), গ্যালিয়াম আর্সেনাইড (GaAs), গ্যালিয়াম আর্সেনাইড ফসফাইড (GaAsP) ইত্যাদির মতো অর্ধপরিবাহী যৌগগুলি ইলেকট্রন-গর্তগুলি পুনরায় সংযুক্ত করার সময় আলো নির্গত করে। এই যৌগের ইলেকট্রনগুলি ফোটন নির্গমনের মাধ্যমে তাদের শক্তি হারায়।

 

অর্ধপরিবাহী উপাদানটি স্বচ্ছ হলে জংশন থেকে আলো নির্গত হবে কারণ জংশন আলোর উৎস হিসেবে কাজ করে। এলইডি শুধুমাত্র ফরোয়ার্ড বায়াসড মোডে পরিচালিত হয়। যদি এটি বিপরীত পক্ষপাতিত্বে কাজ করে তবে এটি ক্ষতি পাবে কারণ এটি বিপরীত ভোল্টেজের সাথে দাঁড়াতে পারে না।

 

এলইডি -এর ভোল্ট-অ্যাম্পিয়ার বৈশিষ্ট্য

এলইডি এর বৈশিষ্ট বক্ররেখা দেখায় যে 1 V এর ফরোয়ার্ড বায়াস কারেন্টকে দ্রুতগতিতে বাড়ানোর জন্য যথেষ্ট।

আউটপুট বৈশিষ্ট্যের বক্ররেখা দেখায় যে এলইডি -এর তেজস্ক্রিয় শক্তি সরাসরি এলইডি -তে অগ্রবর্তী কারেন্টের সমানুপাতিক।

এলইডি এর সুবিধা

1. তাপমাত্রার পরিসর: এটি 00C -700C পর্যন্ত তাপমাত্রার বিস্তৃত পরিসরে পরিচালিত হতে পারে

2. স্যুইচিং টাইম: এলইডি এর স্যুইচিং টাইম 1ns এর ক্রমানুসারে। সুতরাং, তারা গতিশীল ক্রিয়াকলাপগুলিতে কার্যকর যেখানে প্রচুর পরিমাণে অ্যারে ব্যবহার করা হয়।

3. কম বিদ্যুত খরচ: তারা কম শক্তি ব্যবহার করে এবং সরবরাহ করা ডিসি পাওয়ার কম হলেও ব্যবহার করা যেতে পারে।

4.আরও ভালো নিয়ন্ত্রণ: এলইডি -এর তেজস্ক্রিয় শক্তি হল এতে প্রবাহিত কারেন্টের কাজ। এইভাবে, LED এর আলোর তীব্রতা সহজেই নিয়ন্ত্রণ করা যায়।

5.অর্থনৈতিক এবং নির্ভরযোগ্য: এলইডি সস্তা এবং তারা নির্ভরযোগ্যতা একটি উচ্চ ডিগ্রী ভোগদখল.

6. ছোট আকার এবং বহনযোগ্যতা: এগুলি আকারে ছোট এবং আলফানিউমেরিক ডিসপ্লে গঠনের জন্য একসাথে স্ট্যাক করা যেতে পারে।

7. উচ্চতর দক্ষতা: শক্তিকে আলোক শক্তিতে রূপান্তর করতে এলইডি -এর কার্যক্ষমতা টংস্টেন ল্যাম্পের তুলনায় 10-50 গুণ বেশি। এলইডি এর প্রতিক্রিয়া সময় 0.1? S যখন টাংস্টেন ল্যাম্পের ক্ষেত্রে এটি দশ বা শত শত মিলিসেকেন্ডে থাকে।

এলইডি এর অসুবিধা

1. ওভারভোল্টেজ বা ওভারকারেন্ট: কারেন্ট একটি নির্দিষ্ট সীমা ছাড়িয়ে গেলে এলইডিগুলি ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে।

2. তেজস্ক্রিয় শক্তির কারণে অত্যধিক গরম হওয়া: এটি তেজস্ক্রিয় শক্তির অত্যধিক বৃদ্ধির সাথে অতিরিক্ত গরম হয়ে যায়। এটি এলইডি এর ক্ষতি হতে পারে।

এলইডি এর অ্যাপ্লিকেশন

1. AC সার্কিটে সূচক: এটি AC সার্কিটে একটি নির্দেশক হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, কিন্তু এলইডি এর অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের পরিমাণ বেশ ছোট। এইভাবে, সিরিজের একটি প্রতিরোধক এলইডি এর সাথে সংযুক্ত থাকে যাতে ওভারকারেন্ট প্রতিরোধকের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হতে পারে এবং এলইডি কে ক্ষতিগ্রস্থ হওয়া থেকে রক্ষা করতে পারে।

2. ডিসপ্লে প্যানেল ইন্ডিকেটর: ইলেকট্রনিক্স সার্কিট দ্বারা প্রক্রিয়াকৃত তথ্য প্রদর্শনের জন্য এলইডি ব্যবহার করা হয়। এলইডি এর প্রদর্শন বিন্যাস নীচের চিত্রে দেখানো হয়েছে।

3.ডিজিটাল ঘড়ি, ক্যালকুলেটর এবং মাল্টিমিটার: যে এলইডি গুলি দৃশ্যমান আলো নির্গত করে তা ইঙ্গিতের উদ্দেশ্যে ডিজিটাল ঘড়ি এবং ক্যালকুলেটরে ব্যবহার করা হয়।

4. রিমোট কন্ট্রোল সিস্টেম এবং বার্গলার অ্যালার্ম সিস্টেম: যে এলইডিগুলি অদৃশ্য ইনফ্রারেড আলো নির্গত করে যেমন GaAs এলইডিগুলি এই ধরনের অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয়৷

এগুলি হল হালকা নির্গত ডায়োডের সুবিধা, অসুবিধা এবং প্রয়োগ। এলইডি একটি উল্লেখযোগ্য অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইস। এটি অপটিক্যাল ফাইবার যোগাযোগ ব্যবস্থায়ও ব্যবহৃত হয়।