Valodiodit ovat yleisesti käytettyjä valoa emittoivia laitteita, jotka lähettävät energiaa elektronien ja aukkojen rekombinaatiolla valon lähettämiseksi.Niitä käytetään laajalti valaistuksen alalla.[1] Valodiodit voivat muuntaa sähköenergiaa tehokkaasti valoenergiaksi, ja niillä on monenlaisia ​​käyttötarkoituksia nyky-yhteiskunnassa, kuten valaistuksessa, litteissä näytöissä ja lääketieteellisissä laitteissa.[2]

Tällaisia ​​elektronisia komponentteja ilmestyi jo vuonna 1962. Alkuaikoina ne pystyivät säteilemään vain matalan luminanssin punaista valoa.Myöhemmin kehitettiin muita yksivärisiä versioita.Nykyään säteilevä valo on levinnyt näkyvään valoon, infrapuna- ja ultraviolettivaloon, ja myös valoisuus on lisääntynyt huomattavasti.Valoisuus.Käyttöä on käytetty myös merkkivaloina, näyttöpaneeleina jne.;tekniikan jatkuvan kehityksen myötä valodiodeja on käytetty laajalti näytöissä ja valaistuksessa.

Kuten tavalliset diodit, valodiodit koostuvat PN-liitoksesta, ja niillä on myös yksisuuntainen johtavuus.Kun eteenpäin suuntautuva jännite syötetään valodiodiin, P-alueelta N-alueelle ruiskutetut reiät ja N-alueelta P-alueelle ruiskutetut elektronit ovat vastaavasti kosketuksessa N-alueen elektronien ja onteloiden kanssa. P-alueella muutaman mikronin sisällä PN-liitoksesta.Reiät yhdistyvät ja tuottavat spontaanin emissiofluoresenssin.Elektronien ja reikien energiatilat eri puolijohdemateriaaleissa ovat erilaisia.Kun elektronit ja aukot yhdistyvät uudelleen, vapautuva energia on hieman erilainen.Mitä enemmän energiaa vapautuu, sitä lyhyempi on säteilevän valon aallonpituus.Yleisesti käytetään diodeja, jotka lähettävät punaista, vihreää tai keltaista valoa.Valodiodin käänteinen läpilyöntijännite on suurempi kuin 5 volttia.Sen myötäsuuntainen voltti-ampeerikäyrä on erittäin jyrkkä, ja sitä on käytettävä sarjassa virtaa rajoittavan vastuksen kanssa diodin läpi kulkevan virran ohjaamiseksi.

Valodiodin ydinosa on kiekko, joka koostuu P-tyypin puolijohteesta ja N-tyypin puolijohteesta.P-tyypin puolijohteen ja N-tyypin puolijohteen välillä on siirtymäkerros, jota kutsutaan PN-liitokseksi.Tiettyjen puolijohdemateriaalien PN-liitoksessa, kun injektoidut vähemmistökantajat ja enemmistökantajat yhdistyvät, ylimääräinen energia vapautuu valon muodossa, jolloin sähköenergia muuttuu suoraan valoenergiaksi.Käänteisen jännitteen ollessa kytkettynä PN-liittimeen on vaikeaa injektoida vähemmistökantoaaltoja, joten se ei lähetä valoa.Kun puolijohdekide on positiivisessa toimintatilassa (eli molemmissa päissä on positiivinen jännite), kun virta kulkee LED-anodista katodille, puolijohdekide lähettää eriväristä valoa ultraviolettisäteilystä infrapunaan.Valon voimakkuus on suhteessa virtaan.