LEDの明るい原理

全て充電式の作業ライト、 ポータブルキャンプライトそして多機能ヘッドランプLED電球タイプを使用します。ダイオードLEDの原理を理解するために、まず半導体の基本的な知識を理解するために。半導体材料の導電性特性は、導体と絶縁体の間にあります。そのユニークな特徴は次のとおりです。半導体が外部の光と熱の状態によって刺激されると、その導電性能力は大幅に変化します。純粋な半導体に少量の不純物を追加すると、電気を導入する能力が大幅に向上します。シリコン（SI）とゲルマニウム（GE）は、最新の電子機器で最も一般的に使用される半導体であり、その外側の電子は4つです。シリコンまたはゲルマニウム原子が結晶を形成すると、隣接する原子が互いに相互作用し、外側の電子が2つの原子によって共有され、結晶の共有結合構造が形成されます。これは、制約能力がほとんどない分子構造です。室温（300K）では、熱励起により、一部の外側の電子が共有結合から壊れて遊離電子になるのに十分なエネルギーを得るようになり、このプロセスは固有の励起と呼ばれます。電子が自由電子になるように縛られていない後、空室は共有結合に残されています。この空室は穴と呼ばれます。穴の外観は、半導体と導体を区別する重要な機能です。

リンなどの少量の五種類の不純物が内因性半導体に加えられると、他の半導体原子と共有結合を形成した後、余分な電子があります。この余分な電子は、結合を取り除き、自由電子になるために非常に小さなエネルギーを必要とします。この種の不純物半導体は、電子半導体（N型半導体）と呼ばれます。ただし、周囲の半導体原子と共有結合を形成した後、外側のレイヤーに3つの電子しかないため、本質的な半導体に少量の三価の元素不純物（ホウ素など）を追加すると、結晶に空席が生じます。この種の不純物半導体は、穴半導体（P型半導体）と呼ばれます。 n型とp型の半導体が組み合わされると、接合部には遊離電子と穴の濃度に違いがあります。電子と穴の両方が低濃度に向かって拡散され、N型領域とP型領域の元の電気中立性を破壊する帯電したが動かないイオンが残ります。これらの動かない荷電粒子はしばしば空間電荷と呼ばれ、NおよびP領域の界面の近くに集中して、PN接合として知られる非常に薄い空間電荷の領域を形成します。

前方バイアス電圧がPN接合部の両端（Pタイプの片側への正電圧）に適用されると、穴と自由電子が互いに動き、内部電界が作成されます。新しく注入された穴は、遊離電子で再結合し、光子の形で過剰なエネルギーを放出することがあります。これは、LEDによって放出される光です。このようなスペクトルは比較的狭く、各材料には異なるバンドギャップがあるため、放出される光子の波長は異なるため、LEDの色は使用される基本材料によって決定されます。