Page 17 - Fen Lisesi Fizik 12 | 6. Ünite

2.

6.2. YARI İLETKEN TEKNOLOJİLERİ BÖLÜM
6.2. YARI İLETKEN TEKNOLOJİLERİ

6.2.3. LED (Işık Yayan Diyot)

LED [Light Emitting Diode (Layt Imiding Dayd )] keli- Kasa
melerinin kısaltılmış hâlidir. Işık yayan diyot anlamına
gelir. Her diyotta olduğu gibi, LED’lerde de P-N eklemi Tel Bağ
vardır. P-N eklemi içinden akım geçtiği anda bu akım
elektronların ve deliklerin hareketlenmesine neden
olur. Hareketlenen elektron daha düşük bir enerji
seviyesine geçer ve bir miktar enerjiyi foton olarak
yayar. Bu şekilde elektrik akımını ışık enerjisine dö- Katot
nüştüren devre elemanına LED denir (Şekil 6.2.3).

LED’in yaydığı ışığın rengi, içerisindeki yarı iletken Anot
maddeye galyum, arsenik, fosfor, indiyum gibi kimya-
salların katılma oranları ile ilgilidir.
Şekil 6.2.3: Işık yayan diyot
Transistörün mucidi ve süper iletkenlik teorisinin
fikir babası John Bardeen’in (Con Bardin) ilk dokto-
ra öğrencisi olan elektrik mühendisi Nick Holonyak
(Nik Holonyak), doktorasını bitirdikten sonra alçak
gerilim devre elemanlarının geliştirilmesi konusunda
çalışmalar yapmıştır. 1962 yılında LED’lerin görünür
kırmızı ışık vermesini sağlayarak tarihe geçmiştir.

Ticari aydınlatma LED’lerinin mucidi ise Shuji Naka-
mura’dır (Şuji Nakamura). Nakamura, 1977’de üni- 297
versiteyi bitirdikten sonra işe girdiği şirkette LED’ler
üzerine çalışırken önce mavi sonra beyaz LED’i üret-
meyi başarmıştır. Özellikle mavi LED’i bulması 2014’te
Nobel Ödülü kazanmasını sağlamıştır. LED’lerle ilgili
40’ın üzerinde patenti vardır.
Görsel 6.2.4: Ledler

LED’ler düşük gerilimle çalıştığından ekonomiktir (Görsel 6.2.4). Flamanlı ampullerin ömrü yaklaşık 1 000
saat iken LED’lerin ömrü 50 000 ila 100 000 saat aralığındadır. Birden fazla LED birleştirilerek çok güçlü ışık
elde edilebilir. Bu üstünlüklerinden dolayı LED’ler kumandalarda, televizyonlarda, akıllı cihazlarda, aydınlat-
mada ve araba farlarında kullanılır.

LED’lerin tersi olarak ışık enerjisini elektrik enerjisine çeviren devre elemanlarına fotodiyot denir. Fotodi-
yotlar; hırsız alarm sistemlerinde, TV, müzik seti gibi cihazların uzaktan kumanda aletlerinde, otomatik açı-
lır kapanır kapı sistemlerinde ve otomatik çalışan gece lambalarında ışık algılayıcısı olarak kullanılmaktadır.
Üzerine düşen ışık yoğunluğu arttığında direnci düşen devre elemanına fotodirenç (LDR) denir. Fotodirençler
aydınlatma sistemlerinde kullanılmaktadır. En sık uygulama alanı ise sensörlü lamba sistemleridir. Yine dış
kapı zillerinde bulunan buton aydınlatma devresinin içinde fotodirenç vardır.

UYGULAMA 2

LED, fotodiyot ve fotodirenç teknolojisinin kullanım alanlarını örneklerle açıklayınız.