পূর্বে উল্লিখিত হিসাবে, আলো-নিঃসরণকারী ডায়োডগুলি প্রথাগত আলোর উত্সগুলির মতো একই মৌলিক ধারণার সাথে কাজ করে - তারা তাদের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত বৈদ্যুতিক প্রবাহ দ্বারা আলো তৈরি করে। এখানেই কিন্তু মিল শেষ হয়। আলোকসজ্জা তৈরির জন্য তাপ বা রাসায়নিক বিক্রিয়ার উপর নির্ভর করে এমন প্রথাগত আলোর উত্সগুলির বিপরীতে, LED গুলি তাদের আলোর উত্সের জন্য একটি অর্ধপরিবাহীর উপর নির্ভর করে। এটি একটি অনন্য প্রযুক্তি যা উল্লেখযোগ্য প্রযুক্তিগত সুবিধা এবং ক্রমাগত অগ্রগতির জন্য অনেক বেশি সম্ভাবনা প্রদান করে।
এলইডি কীভাবে কাজ করে তা ব্যাখ্যা করার জন্য, প্রথমে সেমিকন্ডাক্টর কী এবং এটি কীভাবে কাজ করে তা বোঝা গুরুত্বপূর্ণ। সেমিকন্ডাক্টর হল বৈদ্যুতিক প্রবাহ সঞ্চালনের বিভিন্ন ক্ষমতার উপাদান। আলো-নিঃসরণকারী ডায়োডগুলি অস্তিত্বে থাকা কিছু সহজ প্রকারের সেমিকন্ডাক্টর। বেশিরভাগ সেমিকন্ডাক্টরের মধ্যে ইলেকট্রন প্রবাহিত হওয়ার জন্য তাদের সাথে অমেধ্য যুক্ত থাকে, কারণ তাদের নিজস্ব বিশুদ্ধ অর্ধপরিবাহী উপাদান একটি দুর্বল পরিবাহী। যখন একটি সেমিকন্ডাক্টরে অমেধ্য যোগ করা হয়, তখন একে ডোপিং বলা হয়।
সাধারণভাবে বলতে গেলে, এই সেমিকন্ডাক্টরগুলি অ্যালুমিনিয়াম-গ্যালিয়াম-আর্সেনাইড (AlGaAs) দিয়ে তৈরি। যখন এই উপাদানটি ডোপ করা হয়, এটি হয় বিনামূল্যে ইলেকট্রন যোগ করতে পারে বা উপাদানটিতে গর্ত তৈরি করতে পারে যেখানে ইলেকট্রন যেতে পারে। যখন একটি সেমিকন্ডাক্টরে অতিরিক্ত ইলেকট্রন থাকে, তখন এটি একটি এন-টাইপ উপাদান হিসাবে পরিচিত কারণ এতে অতিরিক্ত নেতিবাচক চার্জযুক্ত কণা থাকে। যখন সেমিকন্ডাক্টরে অতিরিক্ত ছিদ্র থাকে, তখন এটি একটি P-টাইপ উপাদান হিসাবে পরিচিত কারণ এতে কার্যকরভাবে অতিরিক্ত ধনাত্মক চার্জযুক্ত কণা থাকে।
একটি ডায়োডের মৌলিক নির্মাণে N-টাইপ এবং পি-টাইপ উপাদানের একটি অংশ থাকে যা প্রতিটি প্রান্তে ইলেক্ট্রোডের সাথে একত্রে বন্ধন করে। এই ব্যবস্থায়, বিদ্যুত শুধুমাত্র একটি দিকে পরিচালিত হয়। কোন ভোল্টেজ প্রয়োগ না করে, P এবং N টাইপ উপকরণগুলির মধ্যে একটি হ্রাস জোন তৈরি করা হয়, যা অর্ধপরিবাহীকে তার আসল অন্তরক অবস্থায় পুনরুদ্ধার করে যেখানে কোনও ইলেকট্রন বা বিদ্যুৎ প্রবাহিত হতে পারে না।
অবক্ষয় জোন অপসারণ করার জন্য, ইলেক্ট্রনগুলিকে N-টাইপ এলাকা থেকে P-টাইপ এলাকায়, সেইসাথে বিপরীত দিকের গর্তগুলিকে সরাতে হবে। একবার এটি একটি উল্লেখযোগ্য যথেষ্ট ভোল্টেজের মাধ্যমে ঘটলে, হ্রাস জোনটি সরানো হয় এবং চার্জটি ডায়োড জুড়ে চলে যায়। এটি ইলেকট্রন এবং গর্তের মধ্যে এই মিথস্ক্রিয়া যা একটি LED-তে দেখা আলো তৈরি করে।
বিশেষত, একটি এলইডি দ্বারা উত্পন্ন আলো আসলে একটি পরমাণুর এক কক্ষপথ থেকে অন্য কক্ষপথে এই ইলেকট্রনগুলির চলাচল থেকে ফোটনের মুক্তির ফলাফল। অরবিটালের মধ্যে দূরত্ব যত বেশি হবে, মিথস্ক্রিয়া চলাকালীন একটি ইলেক্ট্রন দ্বারা নির্গত শক্তি তত বেশি হবে এবং আলোর কম্পাঙ্ক তত বেশি হবে। বিপরীতভাবে, অরবিটালের মধ্যে দূরত্ব যত কম হবে, মিথস্ক্রিয়া চলাকালীন শক্তি নির্গত কম হবে এবং ফ্রিকোয়েন্সি কম হবে। নিম্ন ফ্রিকোয়েন্সিগুলি প্রায়শই আলোর বর্ণালীর ইনফ্রারেড অংশে থাকে যার মানে এটি মানুষের চোখে অদৃশ্য।
একটি ইলেক্ট্রনের অরবিটাল পরিবর্তনের এই পরিবর্তনশীলতা আজ LED আলোতে উপলব্ধ রঙের তাপমাত্রার বিকল্পগুলির বিস্তৃত পরিসরের জন্য দায়ী। স্থির বা সীমাবদ্ধ রঙের তাপমাত্রার সাথে ঐতিহ্যবাহী আলোর তুলনায়, LED গুলি প্রতিটি ধরণের বাল্বের জন্য প্রায় অন্তহীন পরিসরের সম্ভাবনা সরবরাহ করে। প্রকৃতপক্ষে, নির্দিষ্ট এলইডি ফিক্সচারগুলি ব্যবহারকারীকে বিভিন্ন রঙের তাপমাত্রার মধ্যে সহজেই স্যুইচ করার বিকল্প অফার করে।
