バンドギャップの魔法:LEDの色を決める科学的原理

化学

半導体の世界は、まるで虹のようにカラフルです。その色彩の秘密は「バンドギャップ」に隠されています。LEDなどの光源で私たちの目に見える色は、実はこのバンドギャップによって決定されるのです。

バンドギャップの魔法の数字「1240」

さて、このカラフルな世界を理解する鍵は、魔法のような数字「1240」にあります。この数字は、バンドギャップ(eV単位)と波長(nm単位)の関係を表す法則に登場します。つまり、バンドギャップと波長の積は常に1240というわけです。

カラフルな例で理解する

例えば、シリコン半導体を考えてみましょう。この半導体は、赤や赤外線を発光します。そのバンドギャップは1.2eV。では、1240を1.2で割ると、約1000nmの波長が得られます。これは赤外線の範囲に相当します。

一方で、青色を発光するGaN(窒化ガリウム)の場合、バンドギャップは約3.4eV。これに1240を割ると、約400nmになります。ちょうど青色の波長ですね!

まとめ:色とバンドギャップの素敵な関係

このように、半導体のバンドギャップと色の関係は深く、面白いものです。バンドギャップを知れば発光する色を推測でき、逆に色からバンドギャップを予想することも可能です。次回はこの関係をさらに詳しく掘り下げていきましょう!

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