সাদা LED আলো জন্য প্রধান প্রযুক্তিগত রুট বিশ্লেষণ

আলোর জন্য সাদা LED এর জন্য প্রধান প্রযুক্তিগত রুট বিশ্লেষণ

সাদা LED প্রকারগুলি: আলোর জন্য সাদা LEDগুলির প্রধান প্রযুক্তিগত রুটগুলি হল: 1 নীল LED + ফসফর প্রকার; 2RGB LED টাইপ; 3 অতিবেগুনী LED + ফসফর প্রকার

1. ব্লু-এলইডি চিপ + হলুদ-সবুজ ফসফর টাইপের মধ্যে রয়েছে বহু রঙের ফসফর ডেরিভেটিভ

হলুদ-সবুজ ফসফর স্তরটি ফটোলুমিনেসেন্স তৈরি করতে এলইডি চিপের নীল আলোর একটি অংশ শোষণ করে এবং এলইডি চিপ থেকে নীল আলোর অন্য অংশটি ফসফর স্তরকে প্রেরণ করে এবং ফসফর দ্বারা নির্গত হলুদ-সবুজ আলোর সাথে একত্রিত হয়। স্থানের বিভিন্ন বিন্দু এবং লাল, সবুজ এবং নীল আলো মিশে সাদা আলো তৈরি করে; এইভাবে, বহিরাগত কোয়ান্টাম দক্ষতাগুলির মধ্যে একটির ফটোলুমিনেসেন্স রূপান্তর দক্ষতার সর্বোচ্চ তাত্ত্বিক মান 75% এর বেশি হবে না; এবং চিপ লুমিনেসেন্সের নিষ্কাশন হার প্রায় 70% পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে, তাই তাত্ত্বিকভাবে, নীল আলো সাদা। LED আলোর কার্যকারিতা 340 Lm/W এর বেশি হবে না, CREE পূর্ববর্তী বছরগুলিতে 303Lm/W পৌঁছেছে, এবং পরীক্ষার ফলাফল সঠিক হলে এটি উদযাপন করার মতো।

2, লাল, সবুজ এবং নীল তিনটি প্রাথমিক রঙের সমন্বয় RGB LED টাইপ সহ RGBW-LED টাইপ ইত্যাদি।

R-LED (লাল) + G-LED (সবুজ) + B- LED (নীল) তিনটি এলইডি একত্রিত হয় এবং তিনটি প্রাথমিক রঙের লাল, সবুজ এবং নীল আলো সরাসরি মহাকাশে মিশে সাদা আলো তৈরি করে। এইভাবে উচ্চ-দক্ষ সাদা আলো তৈরি করার জন্য, প্রথমত, বিভিন্ন রঙের এলইডি, বিশেষ করে সবুজ এলইডিগুলিকে অবশ্যই উচ্চ-দক্ষ আলোর উত্স হতে হবে, যা "শক্তি সাদা আলো" থেকে প্রায় 69% দৃশ্যমান। নীল এবং লাল এলইডির কার্যকারিতা অনেক বেশি, এবং অভ্যন্তরীণ কোয়ান্টাম দক্ষতা যথাক্রমে 90% এবং 95% এর বেশি, তবে সবুজ এলইডিগুলির অভ্যন্তরীণ কোয়ান্টাম দক্ষতা অনেক পিছনে। এই ধরনের GaN-ভিত্তিক LED সবুজ আলো কার্যকর নয় এমন ঘটনাটিকে "সবুজ আলোর ফাঁক" বলা হয়। প্রধান কারণ হল সবুজ এলইডি তার নিজস্ব এপিটাক্সিয়াল উপাদান খুঁজে পায়নি। বিদ্যমান ফসফরাস-আর্সেনিক নাইট্রাইড সিরিজের উপাদানগুলির হলুদ-সবুজ বর্ণালী পরিসরে কম দক্ষতা রয়েছে এবং সবুজ LED তৈরি করতে লাল আলো বা নীল আলোর এপিটাক্সিয়াল উপাদান ব্যবহার করা হয়। নিম্ন বর্তমান ঘনত্বের অবস্থায়, সবুজ LED-এর উজ্জ্বল কার্যকারিতা নীল + ফসফর সবুজ আলোর তুলনায় বেশি থাকে কারণ কোনো ফসফর রূপান্তর ক্ষতি হয় না। জানা গেছে যে আলোকিত কার্যক্ষমতা 291 Lm/W 1 mA এ পৌঁছে যায়। তবে, ড্রুপ প্রভাবের কারণে সৃষ্ট সবুজ আলোর আলোর প্রভাব একটি বৃহৎ প্রবাহে ব্যাপকভাবে হ্রাস পায় এবং যখন বর্তমান ঘনত্ব বৃদ্ধি পায় তখন আলোর প্রভাব হয় দ্রুত নিচু। 350 mA-এর কারেন্টে, উজ্জ্বল কার্যক্ষমতা 108 Lm/W, এবং 1 A-এর শর্তে, উজ্জ্বল কার্যক্ষমতা 66 Lm/W-এ নেমে আসে।

গ্রুপ III ফসফাইডের জন্য, সবুজ ব্যান্ডে আলো নির্গত করা উপাদান সিস্টেমের জন্য একটি মৌলিক বাধা হয়ে দাঁড়ায়। AlInGaP-এর সংমিশ্রণ পরিবর্তন করলে এটি লাল, কমলা বা হলুদের পরিবর্তে সবুজ হয়ে ওঠে- যা উপাদান সিস্টেমের তুলনামূলকভাবে কম শক্তির ব্যবধানের কারণে অপর্যাপ্ত বাহক বন্দিত্ব সৃষ্টি করে, কার্যকর বিকিরণকারী পুনর্মিলন দূর করে।

বিপরীতে, গ্রুপ III নাইট্রাইডগুলি অর্জন করা আরও কঠিন, তবে অসুবিধাটি অপ্রতিরোধ্য নয়। এই সিস্টেমের সাথে, সবুজ ব্যান্ডে আলোর সম্প্রসারণের কারণে কার্যক্ষমতা হ্রাস করার দুটি কারণ হল: বাহ্যিক কোয়ান্টাম দক্ষতা এবং বৈদ্যুতিক দক্ষতার অবনতি। বাহ্যিক কোয়ান্টাম দক্ষতা হ্রাসের ফলে সবুজ এলইডিতে GaN এর একটি উচ্চ ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ রয়েছে, যা পাওয়ার রূপান্তর হার হ্রাস করে। দ্বিতীয় অসুবিধা হল যে সবুজ এলইডি ইনজেকশন বর্তমান ঘনত্ব বৃদ্ধির সাথে সাথে হ্রাস পায়, যা ড্রপ প্রভাব দ্বারা আটকা পড়ে। নীল এলইডিতেও ড্রুপ প্রভাব দেখা যায়, তবে সবুজ এলইডিতে এটি আরও বেশি গুরুত্বপূর্ণ, যার ফলে অপারেটিং স্রোত কম হয়। যাইহোক, ড্রপ প্রভাবের কারণের জন্য অনেক কারণ রয়েছে, শুধুমাত্র Auger যৌগই নয়, এছাড়াও ভুল স্থান, ক্যারিয়ার ওভারফ্লো বা ইলেক্ট্রন ফুটো। পরেরটি একটি উচ্চ ভোল্টেজ অভ্যন্তরীণ বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র দ্বারা উন্নত করা হয়।

অতএব, সবুজ LED-এর উজ্জ্বল কার্যকারিতা উন্নত করার উপায়: একদিকে, আলোর কার্যকারিতা বাড়ানোর জন্য বিদ্যমান এপিটাক্সিয়াল উপাদান অবস্থার অধীনে ড্রুপ প্রভাবকে কীভাবে হ্রাস করা যায়; দ্বিতীয় দিক, নীল এলইডির ফটোলুমিনেসেন্স রূপান্তর প্লাস সবুজ ফসফর সবুজ আলো নির্গত করে, পদ্ধতিটি উচ্চ-দক্ষতা সবুজ আলো পেতে পারে এবং তাত্ত্বিকভাবে বর্তমান সাদা আলোর প্রভাবের চেয়ে বেশি অর্জন করতে পারে, যা স্বতঃস্ফূর্ত সবুজ আলোর অন্তর্গত, এবং বর্ণালী প্রসারিত হওয়ার কারণে রঙের বিশুদ্ধতা হ্রাস পায়, যা প্রদর্শনের জন্য প্রতিকূল, তবে সাধারণের জন্য আলোকসজ্জার সাথে কোন সমস্যা নেই। এই পদ্ধতির দ্বারা প্রাপ্ত সবুজ আলোর প্রভাব 340 Lm/W এর বেশি হওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে, তবে সাদা আলোকে একত্রিত করার পরেও এটি 340 Lm/W এর বেশি হয় না। তৃতীয়ত, গবেষণা চালিয়ে যান এবং নিজস্ব এপিটাক্সিয়াল উপাদান খুঁজে বের করুন, শুধুমাত্র এইভাবে, একটি আশা আছে যে 340 Lm/w এর চেয়ে বেশি সবুজ আলো পাওয়ার মাধ্যমে, লাল, সবুজ এবং নীল তিনটি প্রাথমিক রঙের LED দ্বারা মিলিত সাদা আলো হতে পারে। ব্লু চিপ টাইপ সাদা LED 340 Lm/W এর আলোর দক্ষতা সীমার চেয়ে বেশি।

3.UV LED চিপ + তিনটি প্রাথমিক রঙের ফসফর আলো

উপরের দুটি সাদা LED-এর প্রধান অন্তর্নিহিত ত্রুটি হল উজ্জ্বলতা এবং বর্ণের অসম স্থানিক বন্টন। অতিবেগুনি রশ্মি মানুষের চোখে দেখা যায় না। অতএব, চিপ থেকে অতিবেগুনী আলো নির্গত হওয়ার পরে, এটি এনক্যাপসুলেটিং স্তরের তিনটি প্রাথমিক রঙের ফসফর দ্বারা শোষিত হয় এবং ফসফরের ফটোলুমিনেসেন্স সাদা আলোতে রূপান্তরিত হয়, যা পরে মহাকাশে নির্গত হয়। এটি তার সবচেয়ে বড় সুবিধা, ঐতিহ্যবাহী ফ্লুরোসেন্ট ল্যাম্পের মতোই, এতে স্থানিক রঙের অসমতা নেই। যাইহোক, অতিবেগুনী চিপ টাইপ সাদা LED এর তাত্ত্বিক আলোর প্রভাব নীল চিপ টাইপ সাদা আলোর তাত্ত্বিক মানের চেয়ে বেশি হতে পারে না এবং এটি RGB টাইপ সাদা আলোর তাত্ত্বিক মানের চেয়ে কম হওয়ার সম্ভাবনা কম। যাইহোক, অতিবেগুনী আলোর উত্তেজনার জন্য উপযুক্ত উচ্চ-দক্ষ ট্রাইক্রোম্যাটিক ফসফরগুলির বিকাশের মাধ্যমেই অতিবেগুনী আলোর ধরণের সাদা LED পাওয়া সম্ভব যা বর্তমান দুটি সাদা LED-এর কাছাকাছি বা তার চেয়েও বেশি কার্যকর। নীল-আলোর অতিবেগুনি LED-এর কাছাকাছি, সম্ভাবনা মাঝারি-তরঙ্গ এবং শর্ট-ওয়েভ আল্ট্রাভায়োলেট টাইপ সাদা LEDs যত বড়, ততই অসম্ভব।