Led màu và led trắng

vật lý & đời sống Led màu và led trắng Nguyễn Xuân Chánh (ĐHBK Hà Nội) ở ti vi, đầu CD, DVD… ta thấy nhiều đèn báo xanh đỏ,… nhỏ xíu nh− hạt đỗ xanh. Đến nhiều ngã t− nhìn vào đèn đỏ, đèn xanh, đèn vàng ta không thấy các hộp sắt dài trong là bóng tròn tr−ớc những tấm kính lọc màu nh− tr−ớc đây. Thay vào đấy ta thấy những hộp sắt rất mỏng, màu sắc chiếu ra xa từ nhiều đốm sáng màu. Đặc biệt ở một số quầy hàng và chợ đầu mối ta đã thấy bán nhiều loại đèn pin lạ kiểu: không phải chỉ có một bóng ở chính giữa pha đèn mà là 5, 7 bóng nhỏ xíu cách nhau vài milimét toả ra chùm sáng trắng khá mạnh nh−ng đặc biệt là tiêu thụ rất ít điện. Với một hoặc hai pin nhỏ, đèn vẫn sáng rực đến bốn, năm giờ liền. Những thí dụ trên liên quan đến việc ứng dụng một loại đèn phát sáng mới có tên là đèn LED hay điốt phát quang (Light Emitting Diode) Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của LED. LED là một loại điốt bán dẫn, có khả năng phát sáng. Trên một phiến bán dẫn, thí dụ loại p (dẫn điện bằng lỗ trống) ng−ời ta thêm tạp chất để có một lớp bán dẫn loại n (dẫn điện bằng electron). Nh− vậy là có đ−ợc lớp tiếp xúc np − . Nối hai bên của phiếu bán dẫn với hai cực của nguồn điện một chiều sao cho electron và lỗ trống đều chạy về mức năng l−ợng thấp nên giải phóng năng l−ợng d−ới dạng phát ra phô tôn tức là phát ra ánh sáng. B−ớc sóng của ánh sáng phát ra phụ thuộc vào mức năng l−ợng của bán dẫn tạo nên tiếp xúc np − . Hiện nay ng−ời ta đã làm đ−ợc nhiều loại LED phát ra ánh sáng màu nh− hồng ngoại, đỏ da cam, vàng, lục xanh, tử ngoại… Đặc biệt, ng−ời ta đang phát triển mạnh công nghệ làm LED cho ra ánh sáng trắng gọi là LED trắng. Đã có nhiều cách làm ra LED trắng nh−ng phổ biến hơn cả là cách dùng LED xanh để chiếu xuyên qua lớp phốt pho kích thích phốt pho cho ánh sáng vàng. ánh sáng xanh tổng hợp với ánh sáng vàng cho ánh sáng trắng. Ngoài các loại LED làm từ vật liệu bán dẫn vô cơ còn có LED làm từ vật liệu hữu cơ gọi là OLED. Với OLED tạo ra ánh sáng trắng dễ dàng và rẻ tiền hơn nh−ng còn phải cải tiến nhiều để nâng cao hiệu suất và độ bền. ứng dụng của LED Dùng LED màu để tạo ra ánh sáng màu có những −u điểm rất rõ rệt so với cách tạo ánh sáng màu truyền thống. Hiện nay đang có xu h−ớng dùng LED trắng để thắp sáng thay thế cho bóng đèn tròn và cả đèn huỳnh quang. Phần lớn LED đ−ợc chế tạo với công suất nhỏ, tiêu thụ cỡ 30 – 60mW. Để có đủ độ sáng ng−ời ta phải ghép nhiều LED nhỏ lại. Đang đẩy mạnh việc làm LED trắng công suất lớn. Năm 2002 đã có nhiều đèn LED trắng công suất 5W với hiệu suất 20lumen/oat. Năm 2005 đã có đèn LED trắng công suất 10W hiệu suất sáng là 60lumen/oat mỗi LED trắng này t−ơng đ−ơng về độ sáng với một bóng đèn tròn 60W, nghĩa là dùng LED trắng chỉ tốn điện bằng 1/6 so với bóng đèn tròn. Học sinh chúng ta dễ dàng tự làm bộ đèn LED để chiếu sáng học bài bằng cách mua bộ pin nạp hoặc ắc quy lắp vào đèn LED trắng có bán sẵn chi phí tổng cộng cỡ 50.000 đồng. Bộ đèn LED này đặc bịêt tiện dụng cho những nơi điện phập phù hoặc ở vùng sâu vùng xa thiếu điện l−ới, phải dùng những nguồn điện tự túc nh− điện từ sức gió, từ dòng suối chảy, từ năng l−ợng mặt trời v.v…