Alltendurhlaðanlega vinnuljósið, flytjanlegt útileguljósogfjölnota höfuðljósnotaðu LED perugerðina. Til að skilja meginregluna um díóða leiddi, fyrst að skilja grunnþekkingu á hálfleiðurum. Leiðandi eiginleikar hálfleiðaraefna eru á milli leiðara og einangrunarefna. Einstakir eiginleikar þess eru: þegar hálfleiðarinn er örvaður af ytri ljósi og hitaskilyrðum mun leiðnigeta hans breytast verulega; Að bæta litlu magni af óhreinindum í hreinan hálfleiðara eykur verulega getu hans til að leiða rafmagn. Kísill (Si) og germaníum (Ge) eru algengustu hálfleiðararnir í nútíma rafeindatækni og ytri rafeindir þeirra eru fjórar. Þegar kísil- eða germaníum frumeindir mynda kristal, hafa nágrannafrumeindir samskipti sín á milli, þannig að ytri rafeindirnar verða sameiginlegar af atómunum tveimur, sem myndar samgilda tengibygginguna í kristalnum, sem er sameindabygging með litla þvingunargetu. Við stofuhita (300K) mun hitaörvun gera það að verkum að sumar ytri rafeindir fá næga orku til að losna frá samgildu tenginu og verða frjálsar rafeindir, þetta ferli er kallað innri örvun. Eftir að rafeindin er óbundin til að verða frjáls rafeind er laust sæti eftir í samgilda tenginu. Þetta laust starf er kallað gat. Útlit gats er mikilvægur eiginleiki sem aðgreinir hálfleiðara frá leiðara.
Þegar lítið magn af fimmgildu óhreinindum eins og fosfór er bætt við innri hálfleiðarann mun hann hafa auka rafeind eftir að hafa myndað samgilt tengi við önnur hálfleiðaraatóm. Þessi auka rafeind þarf aðeins mjög litla orku til að losna við tengið og verða frjáls rafeind. Þessi tegund af óhreinindum hálfleiðari er kallaður rafræn hálfleiðari (N-gerð hálfleiðari). Hins vegar, með því að bæta litlu magni af þrígildum frumefnaóhreinindum (eins og bór o.s.frv.) við innri hálfleiðarann, vegna þess að hann hefur aðeins þrjár rafeindir í ytra laginu, eftir að hafa myndað samgilt tengi við nærliggjandi hálfleiðaraatóm, mun það skapa tómarúm. í kristalinu. Þessi tegund af óhreinindum hálfleiðari er kallaður holu hálfleiðari (P-gerð hálfleiðari). Þegar N-gerð og P-gerð hálfleiðarar eru sameinuð er munur á styrk frjálsra rafeinda og hola á mótum þeirra. Bæði rafeindir og holur dreifast í átt að lægri styrkleikanum og skilja eftir sig hlaðnar en óhreyfanlegar jónir sem eyðileggja upprunalega rafhlutleysi N-gerðarinnar og P-gerðarinnar. Þessar óhreyfanlegu hlaðnu agnir eru oft kallaðar geimhleðslur og þær eru einbeittar nálægt viðmóti N- og P-svæðanna til að mynda mjög þunnt svæði af geimhleðslu, sem er þekkt sem PN-mótin.
Þegar framspenna er beitt á báða enda PN-mótsins (jákvæð spenna á aðra hlið P-gerðarinnar), hreyfast holurnar og frjálsar rafeindir hver um aðra og mynda innra rafsvið. Nýlega sprautuðu holurnar sameinast síðan frjálsu rafeindunum og losar stundum umframorku í formi ljóseinda, sem er ljósið sem við sjáum frá ljósdíóður. Slíkt litróf er tiltölulega þröngt og þar sem hvert efni hefur mismunandi bandbil, eru bylgjulengdir ljóseinda sem senda frá sér mismunandi, þannig að litir ljósdíóða ráðast af grunnefnum sem notuð eru.
Birtingartími: maí-12-2023