MPPSC 2026 प्रारंभिक प्रश्नपत्र-I · प्रश्न 33 / 100

सही उत्तर — (C) Light Emitting Diode। LED एक अर्धचालक p–n संधि डायोड है जो अग्र-अभिनत (forward biased) होने पर प्रकाश उत्सर्जित करता है: संधि को पार करने वाले इलेक्ट्रॉन होल्स के साथ पुनर्संयोजित होकर ऊर्जा को फोटॉन के रूप में मुक्त करते हैं, इस प्रक्रिया को विद्युत-दीप्ति (electroluminescence) कहा जाता है। रंग प्रयुक्त अर्धचालक के बैंड-गैप पर निर्भर करता है। कैलकुलेटर व डिजिटल घड़ियों में लगे सात-खंड (seven-segment) डिस्प्ले वास्तव में आठ-आकृति (figure-of-eight) पैटर्न में व्यवस्थित छोटी-छोटी LED ही हैं, यही कारण है कि प्रश्न परिवर्णी शब्द को इन उपकरणों से जोड़ता है।

• (a)Light Emitting Display — पहला आधा भाग सही है परन्तु 'D' का अर्थ Diode है, Display नहीं। LED वह व्यक्तिगत प्रकाश-उत्सर्जक घटक है; डिस्प्ले वह है जिसे आप ऐसे कई घटकों को व्यवस्थित करके बनाते हैं (जैसे सात-खंड या LED पैनल डिस्प्ले में)।
• (b)Liquid Electronic Display — यह LED को LCD — Liquid Crystal Display — से मिला देता है। एक LCD में तरल क्रिस्टल होते हैं जो केवल प्रकाश को रोकते या गुज़रने देते हैं, इसलिए इसे बैकलाइट या परिवेशी प्रकाश की आवश्यकता होती है; एक LED अपना स्वयं का प्रकाश उत्पन्न करता है। यह भी ध्यान दें कि 'Liquid Electronic', LCD का भी विस्तार नहीं है।
• (d)Liquid Electronic Diode — ऐसा कोई उपकरण अस्तित्व में नहीं है। LED में कुछ भी तरल नहीं होता — यह गैलियम आर्सेनाइड या इंडियम गैलियम नाइट्राइड जैसे डोप्ड क्रिस्टलों से बना एक ठोस-अवस्था अर्धचालक घटक है।

एक डायोड एक p–n संधि है जो केवल एक दिशा में चालन करती है। LED में अर्धचालक को इस प्रकार चुना जाता है कि इलेक्ट्रॉन व होल्स के पुनर्संयोजन पर मुक्त होने वाली ऊर्जा केवल ऊष्मा के बजाय दृश्य (या अवरक्त) प्रकाश के रूप में बाहर निकले — यह विद्युत-दीप्ति है। चूँकि फोटॉन ऊर्जा बैंड-गैप के बराबर होती है, पदार्थ ही रंग तय करता है: गैलियम आर्सेनाइड अवरक्त/लाल देता है, गैलियम फॉस्फाइड हरा, इंडियम गैलियम नाइट्राइड नीला। एक नीली LED को पीले फॉस्फर के साथ मिलाकर सफेद LED लैंप बनाए जाते हैं।

परीक्षाएँ LED को LCD के साथ जोड़कर देखती हैं कि क्या आप जानते हैं कि एक प्रकाश उत्सर्जित करता है और दूसरा केवल उसे नियंत्रित करता है। डिस्प्ले शृंखला याद रखें: LED (उत्सर्जित करता है) → LCD (बैकलाइट की आवश्यकता) → OLED (कार्बनिक, स्वयं-उत्सर्जक और लचीला)। यदि विस्तार में 'Liquid' शब्द है, तो वह LCD से संबंधित है, LED से नहीं।

• LED = Light Emitting Diode — अग्र-अभिनत होने पर प्रकाश उत्सर्जित करता है (विद्युत-दीप्ति)
• रंग अर्धचालक पदार्थ के बैंड-गैप द्वारा तय होता है, किसी लेप या फिल्टर से नहीं
• निक होलोन्याक जूनियर ने 1962 में जनरल इलेक्ट्रिक में पहला व्यावहारिक दृश्य-वर्णक्रम (लाल) LED बनाया
• 2014 का भौतिकी नोबेल पुरस्कार इसामु अकासाकी, हिरोशी अमानो और शूजी नाकामुरा को कुशल नीली LED के लिए मिला, जिसने सफेद LED प्रकाश को संभव बनाया
• LCD (Liquid Crystal Display) स्वयं का प्रकाश उत्सर्जित नहीं करता — इसे बैकलाइट या परावर्तित प्रकाश की आवश्यकता होती है

• 'D' का विस्तार Display के रूप में करना, Diode के बजाय
• LED और LCD को आपस में बदल देना — 'Liquid' हमेशा LCD से संबंधित है
• यह सोचना कि LED प्रतिगामी अभिनति में कार्य करता है; यह केवल अग्र-अभिनत होने पर ही उत्सर्जित करता है

MPPSC इसे परिवर्णी-शब्द स्तर पर रखता है; UPSC एक कदम आगे गुणों व लाभों में जाता है (इसके 2017 के प्रश्न ने OLED की तुलना LCD से की)। विस्तार और उत्सर्जन-बनाम-अवरोधन के भेद दोनों तैयार रखें।

• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  एक प्रकाश-उत्सर्जक डायोड (LED) प्रकाश तब उत्पन्न करता है जब वह:

  • (a)प्रतिगामी अभिनत (reverse biased) होता है
  • (b)अग्र-अभिनत (forward biased) होता है
  • (c)अभिनति-रहित होता है
  • (d)लघु-परिपथित (short circuited) होता है

  उत्तर(b) अग्र-अभिनत होता है — इलेक्ट्रॉन और होल्स संधि के पार पुनर्संयोजित होकर ऊर्जा को फोटॉन के रूप में मुक्त करते हैं।

• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  2014 का भौतिकी नोबेल पुरस्कार किस रंग की कुशल LED के आविष्कार हेतु दिया गया, जिसने चमकीले सफेद LED लैंप को संभव बनाया?

  • (a)लाल
  • (b)नीला
  • (c)हरा
  • (d)अवरक्त

  उत्तर(b) नीला — इसामु अकासाकी, हिरोशी अमानो और शूजी नाकामुरा को प्रदान किया गया; लाल व हरी LED पहले से मौजूद थीं, और नीली LED ने सफेद प्रकाश हेतु आवश्यक सेट को पूरा किया।