Question

LED কিভাবে কাজ করে?

Answer 1

এলইডি প্রকৃতপক্ষে একটি সম্মুখ ঝোঁক বিশিষ্ট P-N জাংশন ডায়োড। এটি GaAs, GaP প্রভৃতি অর্ধপরিবাহী যৌগ দ্বারা প্রস্তুত করা হয় যাতে তাদের বেশিরভাগ শক্তি আলো হিসেবে নির্গত হয়। এই আলোর বর্ণ ব্যবহৃত বস্তুর উপাদানের উপর নির্ভর করে।

 

 

 

এবারে জেনে নেব এলইডি এর সংক্ষিপ্ত ইতিবৃত্ত। মূলত দু ধরনের এলইডি প্যানেল রয়েছে। সাধারণ এবং এসএমডি (সারফেস মাউন্টেড ডিভাইস) প্যানেল, অধিকাংশ আউটডোর এবং খুব অল্প কিছু ইনডোর স্ক্রিণ সাধারণ প্যানেল ব্যবহার করে তৈরী করা হয়। যেখানে লাল নীল এবং সবুজ এই তিনটি বর্নের ডায়োড একটি পুর্ণ পিক্সেল তৈরীতে ব্যবহৃত হয়। পিক্সেলসমুহ পরষ্পর থেকে সামান্য দুরে অবস্থান করে। এ প্রযুক্তির প্রধান সুবিধা হল উপযুক্ত উজ্জলতা। বাইরে ব্যবহৃত স্ক্রিনসমুহে উজ্জলতা বেশি না হলে দিনের আলোতে ভাল দেখা যাওয়ার কথা না। এলইডি প্রযুক্তি ৫,০০০ লাক্স উজ্জলতা বিশিষ্ট ডিসপ্লে প্রদান করে। এই উজ্জলতা দিনে সুর্যের আলোর চেয়েও উন্নত। ফলে যত রোদই হোক না কেন খুব সহজেই স্ক্রিনে চলমান ছবি দেখা যায়। এ রিপোর্ট লেখার সময় পর্যন্ত সবচেয়ে বড় এলইডি ডিসপ্লেটির অবস্থান হলো লাস ভেগাসএ, এবং এটি লম্বায় ১৫০০ ফিট এর বেশি। এসএমডি প্যানেল বিশিষ্ট ডিসপ্লেসমুহ সাধারণত ইনডোর স্ক্রিন নির্মানে ব্যবহৃত হয়। এক্ষেত্রে ডায়োড সমুহ একটি চিপসেটে সংযুক্ত থাকে। পিক্সেলসমুহ একে অপরের খুব কাছাকাছি অবস্থান করে এবং এর উজ্জলতা কমপক্ষে ৬০০ লাক্স (ক্যান্ডেলস পার স্কয়ার মিটার) হয়।

LED প্রযুক্তির সংক্ষিপ্ত ইতিহাস

 

LED মুলত একটি ছোট আকারের আলোক নিংসরণকারী যন্ত্র। এলইডি ডিসপ্লের ইতিহাস আলোচনা করতে গেলে এই বস্তুটির ইতিহাস জানা আবশ্যক। এটি যুগের বিবর্তনে ক্ষুদ্র থেকে ক্ষুদ্রতর হয়ে এবং হাজার হাজার এলইডি একত্রিত হয়ে তৈরী করেছে আজকের এলইডি ডিসপ্লে।

১৯০৭: মার্কনী ল্যাব এ কর্মরত অবস্থায় বিড়ালের গোঁফ ও সিলিকন কার্বাইড ডিটেক্টর ব্যবহার করে ব্রিটিশ গবেষক এইচ জে রাউন্ড আবিষ্কার করলেন ইলেক্ট্রালুমিন দৃশ্য।

১৯২৭: অলেগ ভøাদিমিরভিচ লোসেভ লাইট এমিটিং ডায়োড আবিষ্কারের ঘোষনা দেন।
১৯৬১: দুই আমেরিকান গবেষক রবার্ট রিচার্ড এবং গ্যারি পিটম্রান টেক্সাস ইনস্ট্রুমেন্টস এ কর্মরত অবস্থায় দেখলেন যে জিএএস (গ্যালিয়াম আরসেনাইড) এ বিদ্যুৎ প্রবাহের মাধ্যমে এ থেকে ইনফ্রারেড বিকিরন সম্ভব এবং এটি বাস্তবে পরীক্ষার মাধ্যমে ইনফ্রারেড এলইডি এর নামকরন করেন।

১৯৬২: ১৯৬২ সালে নিক হলোনায়ক্্ জুনিয়র প্রথমবারের মতো লাল রং এর এলইডি আবিষ্কার করেন। সুতরাং হলোনায়ক্্ ই হলেন এলইডি এর আবিষ্কারক।

১৯৬৮: এইচ পি (হিউলেট প্যাকার্ড) কোম্পানী গ্যানিয়াম আর্সেনাইড ফসফাইড ব্যবহারের মাধ্যমে বিভিন্ন ইনডিকেটরে ব্যবহারযোগ্য এলইডি তৈরী করে এবং তা ক্যালকুলেটরে ব্যবহার করতে সমর্থ হয়।

১৯৭৬: নতুন প্রজন্মের সেমিকন্ডাকটর আবিষ্কারের মাধ্যমে টিপি পিয়রেস্যাল তৈরী করেন উচ্চমানের উজ্জলতা ও উচ্চ দক্ষতাসম্পন্ন এলইডি। এবং এটি তৈরী করা হয় অপটিক্যাল ফাইবারে ব্যবহারের জন্য।

১৯৯৫: ক্যাডরিফ বিশ্ববিদ্যালয়ে গবেশনারত অ্যালবেটো বারকেইরির হাত ধরে আলোর মুখ দেখে ইনডিয়াম টিন অক্সাইড গঠিত এলইডি।

২০০৬: কয়েক বছর আগে সর্বপ্রথম উচ্চ-উজ্জলতা বিশিষ্ট নীল রং এর এলইডি তৈরী করতে সমর্থ হন সুজি নাকামুরা। ২০০৬ সালে তিনি এলইডি তে বিশেষ অবদানের জন্য মিলেনিয়াম টেকনোলজি পুরষ্কার গ্রহন করেন।

২০০৯: কলিন হামফ্রেয়স এর অধীনে কেমব্রিজ বিশ্ববিদ্যালয়ের একদল গবেষক গ্যালিয়াম নাইট্রাইড এলইডি প্রস্তুত করেন। ফলে এলইডি তে খরচ নব্বই শতাংশ কমে যায়।

এই হলো এলইডি এর সংক্ষিপ্ত ইতিহাস। আনেকের মতে ১৯৯৯ এর কোন এক সময় প্রথম আধুনিক এলইডি ডিসপ্লে প্রদর্শিত হয় যা ছিল অনেকটা বর্তমান এলইডি টিভি বা মনিটরের মত।

Answer 2

কার্যপ্রণালীঃ

ইলেকট্রন হোল রিকম্বিনেশন ও ফোটন নির্গমন

এলইডি’র কার্যপ্রণালী বুঝার আগে নীলস বোরের পারমানবিক মডেলের একটি স্বীকার্য ভালভাবে বুঝে নিই। বোরের পারমানবিক মডেলের একটি স্বীকার্যহলো – “কোন ইলেকট্রন বহিস্থ উৎস হতে শক্তি অর্জন করলে ইলেকট্রনটি পরবর্তি বহিস্থ কক্ষপথে চলে যায় এবং এই অবস্থা একটি ক্ষণস্থায়ী অবস্থা ইলেকট্রনটি খুব শীঘ্রই পূর্বের কক্ষে ফিরে আসবে এবং আসার সময় তার অর্জিত শক্তি বিকিরণ করবে”।

এই বিকিরিত এনার্জির রূপ পদার্থের অবস্থা ভেদে বিভিন্ন রকম হয়। যেমন Siএবং Ge জাংশনের ক্ষেত্রে অধিকাংশ এনার্জি তাপ আকারে বিকিরিত হয় এবং খুব কম পরিমান এনার্জি ফোটন আকারে বিকিরিত হয়। এই বিকিরিত তাপের পরিমানও খুব কম থাকে একারণে আমার বুঝতে পারিনা।

পি-টাইপ সেমিকন্ডাকটরে মেজরিটি কেরিয়ার হিসাবে থাকে হোল এবং এন-টাইপ সেমিকন্ডাকটরে মেজরিটি কেরিয়ার হিসাবে থাকে ইলেকট্রন। যখন এলইডিকে ফরওয়ার্ড বায়াস প্রদান করা হয় তখন এন-টাইপ সেমিকন্ডাকটরের ফ্রি ইলেকট্রনসমূহ ব্যটারী হতে বৈদূতিক শক্তি লাভ করে ব্যলেন্স ব্যান্ড হতে কন্ডাকশন ব্যন্ডে স্থানান্তরিত হয় এবং বৈদ্যূতিক চাপের প্রভাবে জাংশনের মধ্যে দিয়ে প্রবাহিত হয়ে পি-টাইপ অঞ্চলে পৌছে। পি-টাইপ অঞ্চলে মেজরিটি ক্যরিয়ার হিসাবে হোলসমূহ ভ্যালেন্স ব্যান্ডে অবস্থান করে। আগত ইলেকট্রনসমূহ কন্ডাকশন ব্যান্ড হতে ভ্যালেন্স ব্যান্ডে পতিত হয়ে হোল সমূহের সাথে মিলিত হয় এবং“ইলেকট্রন হোল রিকম্বিনেশন” ক্রিয়া সম্পন্ন করে, একই সাথে মিলিত হওয়ার সময় ইলেকট্রনসমূহ তাদের অর্জিত শক্তিকে ফোটন আকারে বিকিরণ করে। এভাবে পি-এন জাংশনটি একটি আলোক উৎসে পরিনত হয়।