दृश्य एल ई डी एक ऐसे पदार्थ से बने होते हैं जिनका ऊर्जा पट्टी अंतराल होता है :

अवधारणा:

प्रकाश उत्सर्जक डायोड:

• यह एक भारी अपमिश्रित p-n जंक्शन है जो अग्र अभिनति के अधीन सहज विकिरण उत्सर्जित करता है। डायोड को पारदर्शी आवरण से ढक दिया जाता है ताकि उत्सर्जित प्रकाश बाहर आ सके।
• जब डायोड अग्र अभिनति में होता है, तो इलेक्ट्रॉनों को n से p (जहाँ वे अल्पसंख्यक वाहक होते हैं) में भेजे जाते हैं और p से n (जहाँ वे अल्पसंख्यक वाहक होते हैं) को होल भेजे जाते हैं।
• जंक्शन सीमा पर, संतुलन सांद्रता की तुलना में अल्पसंख्यक वाहकों की सांद्रता बढ़ जाती है (अर्थात, जब कोई अभिनति नहीं होती है)।
• इस प्रकार जंक्शन के दोनों ओर जंक्शन सीमा पर, अतिरिक्त अल्पसंख्यक वाहक होते हैं जो जंक्शन के पास बहुसंख्यक वाहक के साथ पुनर्संयोजन करते हैं।
• पुनर्संयोजन पर, ऊर्जा फोटॉन के रूप में निकलती है। बैंड अंतर के बराबर या उससे थोड़ा कम ऊर्जा वाले फोटॉन उत्सर्जित होते हैं।
• जब डायोड की अग्र धारा छोटी होती है, तो उत्सर्जित प्रकाश की तीव्रता कम होती है।
• जैसे-जैसे आगे की धारा बढ़ती है, प्रकाश की तीव्रता बढ़ती जाती है और अधिकतम तक पहुँच जाती है। इसके अलावा, अग्र धारा में वृद्धि से प्रकाश की तीव्रता में कमी आती है।
• LED इस प्रकार अभिनत हैं कि प्रकाश उत्सर्जक दक्षता अधिकतम होती है।
• एक LED की V-I विशेषताएँ Si जंक्शन डायोड के समान होती हैं।
• लेकिन दहलीज़ वोल्टेज प्रत्येक रंग के लिए बहुत अधिक और थोड़ा भिन्न होता है।
• LED का पश्च भंजन वोल्टेज बहुत कम हैं, आमतौर पर लगभग 5V
• इसलिए इस बात का ध्यान रखा जाना चाहिए कि उनके अनुरूप उच्च पश्च वोल्टेज उत्पन्न न हो ।
• LED लाल, पीले, नारंगी, हरे और नीले प्रकाश का उत्सर्जन कर सकते हैं जो व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं।
• दृश्यमान LED के निर्माण के लिए उपयोग किए जाने वाले अर्धचालक में कम से कम 1.8 eV का बैंड अंतर होना चाहिए (दृश्य प्रकाश की वर्णक्रमीय सीमा लगभग 0.4 μm से 0.7 μm तक है, अर्थात लगभग 3 eV से 1.8 eV तक)।
• मिश्रित अर्धचालक गैलियम आर्सेनाइड - फॉस्फाइड का उपयोग विभिन्न रंगों के LED बनाने के लिए किया जाता है।
• गैलियम आर्सेनाइड का उपयोग अवरक्त LED बनाने के लिए किया जाता है।

व्याख्या:

• हम जानते हैं कि दृश्यमान LED के निर्माण के लिए उपयोग किए जाने वाले अर्धचालक में कम से कम 1.8 eV का बैंड अंतर होना चाहिए (दृश्य प्रकाश की वर्णक्रमीय सीमा लगभग 0.4 μm से 0.7 μm तक है, अर्थात लगभग 3 eV से 1.8 eV तक)। अत: विकल्प 3 सही है।