Sebagai pilihan pencahayaan paling ramah lingkungan dan efisien di pasaran saat ini, lampu LED (light-emitting diode) semakin populer. Electroluminescence, mekanisme dimana suatu material memancarkan cahaya ketika arus listrik mengalir melaluinya, adalah bagaimana jenis pencahayaan ini menghasilkan cahaya. Bahan dan teknologi mutakhir yang digunakan dalam produksi lampu LED memberikan efisiensi dan umur panjang. Bahan yang digunakan untuk membuat lampu LED akan dibahas dalam artikel ini, beserta bagaimana bahan tersebut menambah banyak manfaat yang dimiliki LED dibandingkan solusi pencahayaan konvensional.
Semi-konduktor
Ide tentang semikonduktor dan kaitannya dengan arus listrik adalah dasar dari lampu LED. Semikonduktor, suatu zat yang dapat menghantarkan listrik dalam kondisi tertentu, berfungsi sebagai bahan dasar LED. Silikon adalah jenis semikonduktor yang paling banyak digunakan pada lampu LED karena perilaku listriknya yang dapat diprediksi dan dikendalikan. Elektron semikonduktor dan lubang positif bersatu untuk menciptakan keadaan stabil ketika tegangan maju disuplai. Foton, cahaya yang dipancarkan LED, dilepaskan sebagai hasilnya.
Bahan untuk Doping
Doping adalah proses penambahan elemen ke basis silikon murni untuk menghasilkan semikonduktor yang akan memancarkan cahaya. Doping adalah teknik mengubah perilaku listrik silikon murni dengan memasukkan pengotor. Dua jenis pengotor yang biasanya dimasukkan ke dalam basis silikon murni adalah tipe P dan tipe N.
Terdapat kelebihan muatan positif pada bahan doping tipe P dan kelebihan muatan negatif pada bahan doping tipe N. Zat doping ini membantu mengubah semikonduktor menjadi komponen utama LED, sebuah dioda. Teknik ekstraksi doping sangat penting untuk produksi LED. Agar LED efektif dan tahan lama, rasio bahan doping harus benar-benar sempurna.
Nitrida dari Gallium
Zat lain yang sering digunakan dalam produksi lampu LED adalah galium nitrida. Karena titik lelehnya yang tinggi, bahan ini dapat digunakan dalam pengaturan suhu tinggi. LED dapat menghasilkan cahaya yang lebih terang dengan lebih efektif dibandingkan sumber cahaya konvensional karena sifat galium nitrida ini.
Karena kualitasnya yang menguntungkan, galium nitrida sering digunakan sebagai pengganti silikon dalam produksi LED. Karena keunikan foton yang dilepaskan, LED mampu menghasilkan beragam warna lampu. Warna cahaya yang dihasilkan ditentukan oleh panjang gelombang foton tersebut, yang biasanya antara 400 dan 800 nm. Inilah salah satu faktor yang berkontribusi terhadap variasi warna yang tersedia pada lampu LED.
Fosfor
Untuk memberikan rona cahaya yang dipancarkan, fosfor merupakan bagian penting dari proses pembuatan LED. Fosfor adalah sejenis zat yang menghasilkan panjang gelombang cahaya tampak yang berbeda sambil menyerap panjang gelombang cahaya tertentu, seringkali biru atau ultraviolet. LED mampu menghasilkan beragam warna dengan menggabungkan beberapa jenis fosfor dengan bahan semikonduktor.
Konversi fosfor adalah teknik dimana fosfor LED ditambahkan untuk membantu menghasilkan cahaya putih. Dalam prosedur ini, LED biru diperlakukan dengan fosfor kuning. Cahaya biru dari LED diserap dan dipancarkan kembali sebagai cahaya kuning setelah melewati fosfor. Mayoritas lampu LED dapat menghasilkan cahaya putih karena kombinasi cahaya biru dan kuning menghasilkan cahaya putih. Oleh karena itu, pencahayaan LED merupakan pilihan fleksibel yang dapat digunakan pada banyak pengaturan untuk menghasilkan berbagai efek.
Bahan untuk Substrat
Bagian penting lainnya dari lampu LED adalah bahan substratnya. Dasar produksi elemen semikonduktor seperti galium nitrida dikenal sebagai lapisan substrat. Silikon karbida atau aluminium oksida, yang memiliki konduktivitas termal yang baik dan tahan terhadap aplikasi suhu tinggi, sering digunakan sebagai bahan substrat.
Bahan substrat sangat penting bagi kemampuan LED untuk mengatur suhunya. Dengan menghilangkan panas dari komponen semikonduktor LED, ini membantu proses pendinginan. Hal ini berdampak signifikan pada berapa lama lampu LED bertahan. Masa pakai lampu LED dapat diperpanjang dengan beroperasi pada suhu ideal, yang memerlukan lingkungan termal yang dikontrol dengan cermat.
Singkatnya
Dibandingkan dengan lampu pijar dan lampu neon konvensional, lampu LED bertahan lebih lama, menghasilkan cahaya lebih terang, dan menggunakan lebih sedikit listrik. Bahan yang digunakan dalam produksi teknologi LED bertanggung jawab atas kinerja lampu LED yang luar biasa. Gallium nitrida, fosfor, bahan semikonduktor, bahan doping, dan bahan substrat semuanya penting dalam menghasilkan cahaya yang efektif dan tahan lama. Pencahayaan LED dengan cepat memimpin pasar saat ini karena meningkatnya permintaan akan pilihan pencahayaan yang ramah lingkungan dan hemat energi. Banyaknya keunggulan lampu LED disebabkan oleh bahan yang digunakan, sehingga menjadikannya pilihan tepat untuk berbagai aplikasi pencahayaan.
https://www.benweilighting.com/professional-lighting/dc-led-lighting/led-t8-tube-light-flicker-free-20w.html
