LED Çalışma Prensibi

LED nasıl ışık saçar? Neden bu diyottan elektrik akımı geçtiğinde ışık üretiyor?

LED, "ışık yayan diyot" tabirinin İngilizcesinin (Light Emitted Diod) baş harflerinden oluşan bir kısaltmadır.

Diyotlar temel olarak elektronu bol katot ucu ve elektronun yerleşebileceği boşlukları bol anot ucu (diğer bir deyişle elektronu az) ile ortasında boşluk olan bir yapıya sahiptir.

Eğer bir diyota gerilim verirseniz (kapalı bir devreye bağlarsanız), kaynaktan katod ucuna elektron yığılması olacaktır. Doğal olarak iki uç arasında potansiyel fark (enerji farkı) oluşacaktır. Elektronlar her zaman en düşük enerjili konumu tercih ederler. Bu yüzden yüksek enerjili katod ucundaki elektron daha düşük enerjili olan anot ucuna zıplayarak oradaki düşük enerji gerektiren boşluklarda yer edinecektir.

Nedenini bir benzetme ile açıklayabiliriz;

Ortası yıkılmış olan bir köprüyü düşünelim (diyot). Köprü insan trafiğine açıldığında(kapalı devreye bağlandığında) köprüden geçmek isteyen insanlar(elektronlar) köprünün bir ucuna yığılacaktır. Böylece köprünün bir ucu hınca hınç insanla dolarken (katod), diğer uç boş kalacaktır (anod). Ancak kalabalık uçta insanlar çok fazla sıkışıp birbirini ittiklerinden (yüksek enerjili ortam) daha rahat olan karşı uca gitmek isteyecek, yıkık alandan zıplayarak rahat durabildiği diğer uca geçecektir.

Köprüden diyota dönersek; bu zıplama sırasında yani katod ile anod arasından elektron geçişi sırasında elektron, enerjisinin bir kısmını (bu diyot LED ise) ışıma yoluyla salarak düşük enerjili uçta kendine yer edinir. Bahsettiğimiz elektron geçişi sırasındaki enerji salınımında ortaya çıkan ışık (elektromanyetik dalga) belli bir frekansa sahiptir. Bu frekans görünür tayfta kırmızıya denk geliyorsa, diyotumuz kırmızı ışık saçıyor olur.