সাদা LED প্রকারভেদ: আলোর জন্য সাদা LED এর প্রধান প্রযুক্তিগত রুটগুলি হল: ① নীল LED + ফসফর টাইপ; ②আরজিবি এলইডি টাইপ; ③ অতিবেগুনী LED + ফসফর টাইপ।

১. নীল আলো - LED চিপ + হলুদ-সবুজ ফসফর টাইপ, যার মধ্যে বহু রঙের ফসফর ডেরিভেটিভ এবং অন্যান্য প্রকার রয়েছে।

হলুদ-সবুজ ফসফর স্তর LED চিপ থেকে নীল আলোর কিছু অংশ শোষণ করে ফটোলুমিনেসেন্স তৈরি করে। LED চিপ থেকে নীল আলোর অন্য অংশ ফসফর স্তরের মাধ্যমে প্রেরণ করা হয় এবং স্থানের বিভিন্ন স্থানে ফসফর দ্বারা নির্গত হলুদ-সবুজ আলোর সাথে মিশে যায়। লাল, সবুজ এবং নীল আলো মিশ্রিত হয়ে সাদা আলো তৈরি হয়; এই পদ্ধতিতে, ফসফর ফটোলুমিনেসেন্স রূপান্তর দক্ষতার সর্বোচ্চ তাত্ত্বিক মান, যা বাহ্যিক কোয়ান্টাম দক্ষতার মধ্যে একটি, 75% এর বেশি হবে না; এবং চিপ থেকে সর্বাধিক আলো নিষ্কাশন হার মাত্র 70% এ পৌঁছাতে পারে। অতএব, তাত্ত্বিকভাবে, নীল-ধরণের সাদা আলোর সর্বোচ্চ LED আলোকিত দক্ষতা 340 Lm/W এর বেশি হবে না। গত কয়েক বছরে, CREE 303Lm/W এ পৌঁছেছে। যদি পরীক্ষার ফলাফল সঠিক হয়, তবে এটি উদযাপন করার যোগ্য।

২. লাল, সবুজ এবং নীল তিনটি প্রাথমিক রঙের সংমিশ্রণআরজিবি এলইডি প্রকারভেদঅন্তর্ভুক্ত করাRGBW- LED প্রকার, ইত্যাদি

R-LED (লাল) + G-LED (সবুজ) + B-LED (নীল) তিনটি আলোক-নির্গমনকারী ডায়োড একত্রিত করা হয় এবং লাল, সবুজ এবং নীল এই তিনটি প্রাথমিক রঙ নির্গত হয় যা সরাসরি স্থানের মধ্যে মিশে সাদা আলো তৈরি করে। এইভাবে উচ্চ-দক্ষ সাদা আলো তৈরি করতে, প্রথমত, বিভিন্ন রঙের LED, বিশেষ করে সবুজ LED, অবশ্যই দক্ষ আলোর উৎস হতে হবে। এটি এই সত্য থেকে দেখা যায় যে সবুজ আলো "আইসোএনার্জি সাদা আলো" এর প্রায় 69%। বর্তমানে, নীল এবং লাল LED এর আলোকিত দক্ষতা খুব বেশি, অভ্যন্তরীণ কোয়ান্টাম দক্ষতা যথাক্রমে 90% এবং 95% এর বেশি, তবে সবুজ LED এর অভ্যন্তরীণ কোয়ান্টাম দক্ষতা অনেক পিছিয়ে রয়েছে। GaN-ভিত্তিক LED এর কম সবুজ আলো দক্ষতার এই ঘটনাটিকে "সবুজ আলোর ফাঁক" বলা হয়। এর প্রধান কারণ হল সবুজ LED এখনও তাদের নিজস্ব এপিট্যাক্সিয়াল উপকরণ খুঁজে পায়নি। বিদ্যমান ফসফরাস আর্সেনিক নাইট্রাইড সিরিজের উপকরণগুলির হলুদ-সবুজ বর্ণালী পরিসরে খুব কম দক্ষতা রয়েছে। তবে, লাল বা নীল এপিট্যাক্সিয়াল উপকরণ ব্যবহার করে সবুজ এলইডি তৈরি করা হবে কম কারেন্ট ঘনত্বের পরিস্থিতিতে, কারণ ফসফর রূপান্তর ক্ষতি হয় না, সবুজ এলইডি নীল + ফসফর সবুজ আলোর তুলনায় বেশি আলোকিত দক্ষতা অর্জন করে। জানা গেছে যে 1mA বর্তমান অবস্থায় এর আলোকিত দক্ষতা 291Lm/W এ পৌঁছায়। তবে, ড্রুপ প্রভাবের কারণে সবুজ আলোর আলোকিত দক্ষতা বৃহত্তর স্রোতে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়। যখন কারেন্ট ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়, তখন আলোকিত দক্ষতা দ্রুত হ্রাস পায়। 350mA বর্তমান অবস্থায়, আলোকিত দক্ষতা 108Lm/W হয়। 1A অবস্থার অধীনে, আলোকিত দক্ষতা হ্রাস পায়। 66Lm/W এ।

গ্রুপ III ফসফাইডের জন্য, সবুজ ব্যান্ডে আলো নির্গত করা বস্তুগত সিস্টেমের জন্য একটি মৌলিক বাধা হয়ে দাঁড়িয়েছে। AlInGaP এর গঠন পরিবর্তন করে যাতে এটি লাল, কমলা বা হলুদের পরিবর্তে সবুজ নির্গত হয়, ফলে বস্তুগত সিস্টেমের তুলনামূলকভাবে কম শক্তির ব্যবধানের কারণে অপর্যাপ্ত বাহক বন্দীদশা দেখা দেয়, যা দক্ষ বিকিরণ পুনর্মিলনকে বাধা দেয়।

বিপরীতে, III-নাইট্রাইডের জন্য উচ্চ দক্ষতা অর্জন করা আরও কঠিন, তবে অসুবিধাগুলি অপ্রতিরোধ্য নয়। এই সিস্টেমটি ব্যবহার করে, আলোকে সবুজ আলো ব্যান্ডে প্রসারিত করার ফলে, দক্ষতা হ্রাসের দুটি কারণ হল: বাহ্যিক কোয়ান্টাম দক্ষতা হ্রাস এবং বৈদ্যুতিক দক্ষতা। বাহ্যিক কোয়ান্টাম দক্ষতা হ্রাস এই সত্য থেকে আসে যে সবুজ ব্যান্ড ফাঁক কম হলেও, সবুজ LEDগুলি GaN এর উচ্চ ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ ব্যবহার করে, যার ফলে পাওয়ার রূপান্তর হার হ্রাস পায়। দ্বিতীয় অসুবিধা হল ইনজেকশন কারেন্ট ঘনত্ব বৃদ্ধির সাথে সাথে সবুজ LED হ্রাস পায় এবং ড্রুপ এফেক্ট দ্বারা আটকা পড়ে। ড্রুপ এফেক্ট নীল LED-তেও ঘটে, তবে সবুজ LED-তে এর প্রভাব বেশি, যার ফলে প্রচলিত অপারেটিং কারেন্ট দক্ষতা হ্রাস পায়। তবে, ড্রুপ এফেক্টের কারণগুলি সম্পর্কে অনেক জল্পনা রয়েছে, কেবল অগার রিকম্বিনেশন নয় - এর মধ্যে রয়েছে স্থানচ্যুতি, ক্যারিয়ার ওভারফ্লো বা ইলেকট্রন লিকেজ। পরবর্তীটি একটি উচ্চ-ভোল্টেজ অভ্যন্তরীণ বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র দ্বারা উন্নত হয়।

অতএব, সবুজ LED-এর আলোর দক্ষতা উন্নত করার উপায়: একদিকে, আলোর দক্ষতা উন্নত করার জন্য বিদ্যমান এপিট্যাক্সিয়াল উপকরণের পরিস্থিতিতে ড্রুপ প্রভাব কীভাবে কমানো যায় তা অধ্যয়ন করুন; অন্যদিকে, নীল LED এবং সবুজ ফসফরের ফটোলুমিনেসেন্স রূপান্তর ব্যবহার করে সবুজ আলো নির্গত করুন। এই পদ্ধতিতে উচ্চ-দক্ষতাসম্পন্ন সবুজ আলো পাওয়া যেতে পারে, যা তাত্ত্বিকভাবে বর্তমান সাদা আলোর তুলনায় উচ্চতর আলোর দক্ষতা অর্জন করতে পারে। এটি স্বতঃস্ফূর্ত সবুজ আলো নয়, এবং এর বর্ণালী প্রশস্তকরণের ফলে রঙের বিশুদ্ধতা হ্রাস প্রদর্শনের জন্য প্রতিকূল, তবে এটি সাধারণ মানুষের জন্য উপযুক্ত নয়। আলোর জন্য কোনও সমস্যা নেই। এই পদ্ধতি দ্বারা প্রাপ্ত সবুজ আলোর কার্যকারিতা 340 Lm/W এর বেশি হওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে, তবে সাদা আলোর সাথে একত্রিত হওয়ার পরেও এটি 340 Lm/W এর বেশি হবে না। তৃতীয়ত, গবেষণা চালিয়ে যান এবং আপনার নিজস্ব এপিট্যাক্সিয়াল উপকরণগুলি খুঁজে বের করুন। শুধুমাত্র এইভাবে, আশার আলো দেখা যায়। ৩৪০ লিটার/ওয়াটের বেশি সবুজ আলো পাওয়ার মাধ্যমে, লাল, সবুজ এবং নীল এই তিনটি প্রাথমিক রঙের LED-এর সাথে মিলিত সাদা আলো নীল চিপ-ধরণের সাদা আলো LED-এর ৩৪০ লিটার/ওয়াটের আলোকিত দক্ষতা সীমার চেয়ে বেশি হতে পারে।

3. অতিবেগুনী LEDচিপ + তিনটি প্রাথমিক রঙের ফসফর আলো নির্গত করে।

উপরের দুই ধরণের সাদা LED-এর প্রধান অন্তর্নিহিত ত্রুটি হল উজ্জ্বলতা এবং বর্ণালিতার অসম স্থানিক বন্টন। অতিবেগুনী আলো মানুষের চোখ দ্বারা অনুভূত হয় না। অতএব, অতিবেগুনী আলো চিপ থেকে বেরিয়ে যাওয়ার পরে, প্যাকেজিং স্তরের তিনটি প্রাথমিক রঙের ফসফর দ্বারা এটি শোষিত হয় এবং ফসফরের ফটোলুমিনেসেন্স দ্বারা সাদা আলোতে রূপান্তরিত হয় এবং তারপর মহাকাশে নির্গত হয়। এটি এর সবচেয়ে বড় সুবিধা, ঐতিহ্যবাহী ফ্লুরোসেন্ট ল্যাম্পের মতো, এতে স্থানিক রঙের অসমতা নেই। তবে, অতিবেগুনী চিপ সাদা আলো LED-এর তাত্ত্বিক আলো দক্ষতা নীল চিপ সাদা আলোর তাত্ত্বিক মানের চেয়ে বেশি হতে পারে না, আরজিবি সাদা আলোর তাত্ত্বিক মানের কথা তো দূরের কথা। তবে, অতিবেগুনী উত্তেজনার জন্য উপযুক্ত উচ্চ-দক্ষতা সম্পন্ন তিন-প্রাথমিক রঙের ফসফর বিকাশের মাধ্যমেই আমরা এই পর্যায়ে অতিবেগুনী সাদা LED পেতে পারি যা উপরের দুটি সাদা LED-এর কাছাকাছি বা তার চেয়েও বেশি দক্ষ। নীল অতিবেগুনী LED-এর যত কাছাকাছি, তাদের সম্ভাবনা তত বেশি। এটি যত বড়, মাঝারি-তরঙ্গ এবং স্বল্প-তরঙ্গ UV ধরণের সাদা LED-এর সম্ভাবনা তত বেশি।