איך בנויה ועובדת נורת לד?

הדיודה (Diode) היא רכיב מוליך למחצה המשמש במעגלים חשמליים שונים. הדיודה מאופיינת בכך שהזרם החשמלי יכול לזרום בה בכיוון אחד בלבד. הדוגמא הפשוטה ביותר לדיודה היא למעשה תיאור הניסוי בו הרכיב "התגלה":

מכניסים לתוך שפופרת חוט תיל ולוח מתכת, ללא מגע ישיר ביניהם. השפופרת נאטמת והאוויר נשאב ממנה.

כעת מחממים את התיל וכתוצאה מכך אלקטרונים נפלטים ונמשכים ללוח המתכת. קיבלנו למעשה: קתודה = התיל, ואנודה = לוח המתכת. מכיוון שלוח המתכת לא חומם האלקטרונים לא יכולים לחזור לתיל והם "כלואים" בלוח המתכת. זוהי למעשה דיודה פשוטה.

בדיודה פולטת אור כמו בדיודה רגילה יש לנו מוליך למחצה המאופיין בצמתים מסוג p-n, או - Positive/Negative.

צומת p-n הוא למעשה אזור החיבור בין שני החומרים המוליכים למחצה (p ו n ). כאשר ישנו הפרש מתחים בין שני החומרים מתאפשר מעבר זרם מכיוון ה-'p' ל-'n', אך לא ההפך. בזמן המעבר בצומת p-n חלק מהאלקטרונים מאבדים אנרגיה או במילים אחרות נופלים למצב אנרגטי נמוך יותר תוך כדי פליטת פוטון באור הנראה.

כשיש הפרש מתחים בין שני חומרים מוליכים למחצה, N ו-P, מתאפשר מעבר זרם חד כיווני. תרשים של דיודה פולטת אור | מקור: KenAge, Shutterstock