A LED, amely a fénykibocsátó diódát jelöli, a félvezető dióda, amely feszültség bekapcsolásakor világít, és mindenütt használják az elektronikában, az új típusú világításon és a digitális televíziómonitorokon.
Hogyan működik egy LED
Hasonlítsuk össze a fénykibocsátó dióda működését az idősebbekkel szemben izzólámpa. Az izzólámpa úgy működik, hogy áramot vezet az izzó belsejében lévő izzószálon keresztül. Az izzószál felmelegszik és világít, és ez teremti a fényt, ugyanakkor sok hőt is termel. Az izzólámpa energiatermelésének kb. 98% -át elveszíti, ezáltal elégtelennek bizonyul.
A LED-ek egy új világítási technológiák családjának részét képezik, amelyet szilárdtest világításnak neveznek, és egy jól megtervezett termékben; A LED-ek alapvetően hűvösek. Egy villanykörte helyett egy LED-lámpában sok kis fényt bocsát ki.
A LED-ek az elektrolumineszcencia hatásán alapulnak, amely szerint bizonyos anyagok fényt bocsátanak ki, amikor áramot alkalmaznak. A LED-eknek nincs olyan heveder, amely melegszik, hanem félvezető anyagban, általában alumínium-gallium-arzenidben (AlGaAs) lévő elektronok mozgásával világítják meg őket. A fény a dióda p-n metszéspontjából bocsát ki.
Pontosan hogyan működik a LED, nagyon bonyolult téma, itt található egy kiváló bemutató, amely részletesen ismerteti ezt a folyamatot:
Háttér
Az elektrolumineszcenciát, a természetes jelenségeket, amelyekre a LED-technológia épül, 1907-ben fedezte fel a brit rádió Henry Joseph Round, Guglielmo Marconi kutatója és asszisztense, miközben a szilícium-karbiddal és egy macskával kísérletezik darukar.
Az 1920-as években Oleg Vlagyimirovics Losev orosz rádiós kutató az elektrolumineszcencia jelenségeit vizsgálta a rádiókészülékek diódáiban. 1927-ben kiadott egy újságot Világos carborundum (szilícium-karbid) detektor és detektálás kristályokkal kutatásáról, és bár munkája alapján abban az időben nem jött létre gyakorlati LED, kutatása befolyásolta a jövő feltalálóit.
Évekkel később, 1961-ben, Robert Biard és Gary Pittman feltalálta és szabadalmazta az infravörös LED-et a Texas Instruments számára. Ez volt az első LED, ugyanakkor infravörös volt, túl a látható fény spektruma. Az emberek nem látják infravörös fény. Ironikus módon Baird és Pittman csak véletlenül találtak fel egy fénykibocsátó diódát, miközben a pár valójában lézerdiódát próbált találni.
Látható LED-ek
1962-ben Nick Holonyack, a General Electric Company tanácsadó mérnöke kitalálta az első látható fényű LED-et. Piros LED volt, és Holonyack gallium-arzenid-foszfidot használt a szubsztrátként a dióda számára.
Holonyack megszerezte a megtiszteltetést, hogy „fénykibocsátó dióda atyjának” hívják, a technológiához való hozzájárulása miatt. 41 szabadalommal rendelkezik, és további találmányai közé tartozik a lézerdióda és az első fényerő-szabályozó.
1972-ben M George Craford villamosmérnök feltalálta az első sárga színű LED-et a Monsanto Company számára, gallium-arzenid-foszfid felhasználásával a diódában. Craford egy piros LED-et is kitalált, amely tízszer világosabb volt, mint a Holonyacké.
Meg kell jegyezni, hogy a Monsanto Company elsőként gyártotta látható LED-eket. 1968-ban a Monsanto piros LED-eket gyártott, amelyeket indikátorként használtak. A LED-ek csak az 1970-es években váltak népszerűvé, amikor a Fairchild Optoelectronics elkezdte olcsó (mindegyiknél öt centnél kevesebb) LED-készülékek gyártását.
1976-ban Thomas P. A Pearsall nagy hatékonyságú és rendkívül fényes LED-et talált ki száloptika és szálas távközlés számára. A Pearsall új, az optikai szál átviteli hullámhosszra optimalizált félvezető anyagokat talált ki.
1994-ben a Shuji Nakamura feltalálta az első kék LED-t, gallium-nitrid felhasználásával.