Un LED (díodo emisor de luz), ou díodo emisor de luz, é un dispositivo semicondutor de estado sólido que pode converter a enerxía eléctrica en luz visible. Pode converter directamente a electricidade en luz. O corazón do LED é un chip semicondutor. Un extremo do chip está unido a un soporte, un extremo é un polo negativo e o outro extremo está conectado ao polo positivo da fonte de alimentación, de xeito que todo o chip está encapsulado por resina epoxi.
O chip semiconductor está composto de dúas partes. Unha parte é un semiconductor de tipo P, no que os buratos son dominantes, e o outro extremo é un semiconductor de tipo N, no que os electróns son dominantes. Pero cando estes dous semiconductores están conectados, fórmase unha unión PN entre eles. Cando a corrente actúa sobre o chip a través do cable, os electróns serán empurrados cara á zona P, onde os electróns se recombinarán cos buratos e despois emitirán enerxía en forma de fotóns. Este é o principio da emisión de luz LED. A lonxitude de onda da luz, é dicir, a cor da luz, está determinada polo material que forma a unión PN.
Os LED poden emitir directamente luz vermella, amarela, azul, verde, laranxa, morada e branca.
Ao principio, o LED utilizouse como fonte de luz indicadora para instrumentos e medidores. Posteriormente, varios LED de cores claras utilizáronse amplamente en semáforos e pantallas de gran superficie, o que produciu bos beneficios económicos e sociais. Tomemos como exemplo a lámpada de sinalización vermella de tráfico de 12 polgadas. Nos Estados Unidos, utilizouse orixinalmente como fonte de luz unha lámpada incandescente de 140 vatios de longa duración e baixa eficiencia luminosa, que producía 2000 lúmenes de luz branca. Despois de pasar polo filtro vermello, a perda de luz é do 90 %, deixando só 200 lúmenes de luz vermella. Na lámpada de novo deseño, Lumileds utiliza 18 fontes de luz LED vermellas, incluída a perda de circuíto. O consumo total de enerxía é de 14 vatios, o que pode producir o mesmo efecto luminoso. As lámpadas de sinalización para automóbiles tamén son un campo importante da aplicación de fontes de luz LED.
Para a iluminación xeral, a xente necesita máis fontes de luz branca. En 1998, desenvolveuse con éxito o LED branco. Este LED fabrícase combinando un chip de GaN e un granate de itrio e aluminio (YAG). O chip de GaN emite luz azul (λ P = 465 nm, Wd = 30 nm). O fósforo YAG que contén Ce3+ sinterizado a alta temperatura emite luz amarela despois de ser excitado por esta luz azul, cun valor máximo de 550 n para a lámpada LED m. O substrato LED azul instálase na cavidade de reflexión en forma de cunca, cuberta cunha fina capa de resina mesturada con YAG, duns 200-500 nm. A luz azul do substrato LED é absorbida parcialmente polo fósforo e a outra parte da luz azul mestúrase coa luz amarela do fósforo para obter luz branca.
Para os LED brancos de InGaN/YAG, ao cambiar a composición química do fósforo YAG e axustar o grosor da capa de fósforo, pódense obter varias luces brancas cunha temperatura de cor de 3500-10000 K. Este método de obtención de luz branca a través de LED azul ten unha estrutura simple, baixo custo e alta madurez tecnolóxica, polo que é amplamente utilizado.
Data de publicación: 29 de xaneiro de 2024