प्रकाश उत्सर्जक डायोड (light emitting diode)

संदर्भ 

अक्टूबर 2014 में ‘रॉयल स्वीडिश एकेडमी ऑफ साइंसेज’ द्वारा प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LEDs) को विकसित करने हेतु भौतिकी का नोबेल पुरस्कार  प्रदान किया गया था।

हाल ही में ‘रॉयल स्वीडिश एकेडमी ऑफ साइंसेज’ द्वारा प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) के विकास के संबंध में प्रकाश प्रौद्योगिकी क्षेत्र में हुई प्रगति का जश्न मनाया गया।

प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED)

• प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED): इसमें अर्द्धचालक का उपयोग होता है तथा जब इससे विद्युत धारा का प्रवाह होता है, यह प्रकाश उत्सर्जित करता है।
• डायोड: यह एक इलेक्ट्रॉनिक घटक है, जिसके कारण धारा केवल एक दिशा में प्रवाहित होती है।
• अर्द्धचालक: वैसे पदार्थ जिनकी चालकता, चालक (आमतौर पर धातु) की तुलना में कम होती है तथा कुचालक या इन्सुलेटर की तुलना में ज्यादा होती है उसे अर्द्धचालक कहते हैं।

LED की कार्यप्रणाली 

• उत्पत्ति: यह  इलेक्ट्रान के प्रवाह से उत्पन्न रोशनी या ‘इलेक्ट्रोल्यूमिनसेंस प्रभाव’ पर आधारित है, जिससे प्रकाशीय ऊर्जा का निर्माण होता है।
  • विद्युत क्षेत्र और ठोस पदार्थ के बीच परस्पर क्रिया से प्रकाश उत्पन्न होता है और प्रकाश की इस उत्पत्ति को इलेक्ट्रोल्यूमिनसेंस कहा जाता है।
• हैट्ज के नियम का पालन: इस नियम के आधार पर कहा जा सकता है कि एक LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की लागत अन्य माध्यमों से उत्सर्जित प्रकाश की लागत से 10 गुना कम होगी तथा LED के प्रकाश की तीव्रता अन्य माध्यमों द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की तीव्रता से 20 गुना अधिक होगी।
• नीली रोशनी: एक LED के चार महत्त्वपूर्ण भाग होते हैं- डाई, सब्सट्रेट, फॉस्फोर और लेंस। ‘डाई’ LED का एक महत्वपूर्ण भाग है जिसका निर्माण गैलियम नाइट्राइड (GaN) से होता है तथा ‘डाई’ से विद्युत-धारा के प्रवाह के फलस्वरूप नीली रोशनी का उत्सर्जन होता है।

LED का महत्त्व

• उच्च दक्षता: LED अधिक टिकाऊ होता है तथा दीप्त बल्ब एवं फ्लोरोसेंट लैम्प की तुलना में बिजली की खपत कम करता है।
• LED एक ही  दिशा में प्रकाश उत्सर्जित करता है, जबकि इसके विपरीत दीप्त बल्ब और CFL सभी दिशाओं में प्रकाश और ताप उत्सर्जित करते हैं।
• जीवनकाल: LED का जीवनकाल (प्रति सेकंड 300 ल्यूमेन तक उत्सर्जित प्रकाश की मात्रा) अधिक होता है क्योंकि इसमें फिलामेंट नहीं होता है और यह प्राप्त ऊर्जा के ज्यादातर हिस्से को प्रकाश ऊर्जा के रूप में परिवर्तित कर देता है। इसलिए LED पर ताप का नकारात्मक प्रभाव कम होता है।

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