Introdução à luz visível

Diodos emissores de luz são dispositivos emissores de luz comumente usados ​​que emitem energia através da recombinação de elétrons e orifícios para emitir luz. Eles são amplamente utilizados no campo da iluminação. [1] Os diodos emissores de luz podem converter com eficiência energia elétrica em energia luminosa e ter uma ampla gama de usos na sociedade moderna, como iluminação, exibições de painel plano e dispositivos médicos. [2]

Esse tipo de componentes eletrônicos apareceu já em 1962. Nos primeiros dias, eles só podiam emitir a luz vermelha de baixa luminância. Mais tarde, outras versões monocromáticas foram desenvolvidas. A luz que pode ser emitida hoje se espalhou para a luz visível, infravermelha e luz ultravioleta, e a luminosidade também aumentou em uma extensão considerável. A luminosidade. O uso também foi usado como luzes indicadoras, painéis de exibição, etc.; Com o avanço contínuo da tecnologia, os diodos emissores de luz têm sido amplamente utilizados em exibições e iluminação.

Como diodos comuns, os diodos emissores de luz são compostos de uma junção PN e também têm condutividade unidirecional. Quando a tensão direta é aplicada ao diodo emissor de luz, os orifícios injetados da área P para a área N e os elétrons injetados da área N para a área P estão respectivamente em contato com os elétrons na área N e os vazios na área P dentro de alguns microns da junção PN. Os orifícios recombinam e produzem fluorescência de emissão espontânea. Os estados energéticos de elétrons e orifícios em diferentes materiais semicondutores são diferentes. Quando elétrons e orifícios se recombinam, a energia liberada é um pouco diferente. Quanto mais energia liberada, menor o comprimento de onda da luz emitida. Comumente usados ​​são diodos que emitem luz vermelha, verde ou amarela. A tensão de quebra reversa do diodo emissor de luz é maior que 5 volts. Sua curva característica de Volt-Amampre para a frente é muito íngreme e deve ser usada em série com um resistor limitador de corrente para controlar a corrente através do diodo.

A parte central do diodo emissor de luz é uma bolacha composta por um semicondutor do tipo P e um semicondutor do tipo N. Há uma camada de transição entre o semicondutor do tipo P e o semicondutor do tipo N, que é chamado de junção PN. Na junção PN de certos materiais semicondutores, quando os portadores minoritários injetados e os portadores majoritários se recombinam, o excesso de energia é liberado na forma de luz, convertendo diretamente a energia elétrica em energia luminosa. Com a tensão reversa aplicada à junção PN, é difícil injetar portadores minoritários, para que não emite luz. Quando está em um estado de trabalho positivo (ou seja, uma tensão positiva é aplicada às duas extremidades), quando a corrente flui do ânodo LED para o cátodo, o cristal semicondutor emite luz de cores diferentes de ultravioleta a infravermelho. A intensidade da luz está relacionada à corrente.