Nei termini più semplici, un diodo ad emissione luminosa (LED) è un dispositivo a semiconduttore che emette luce quando viene attraversata una corrente elettrica. La luce viene prodotta quando le particelle che trasportano la corrente (note come elettroni e fori) si combinano insieme all’interno del materiale semiconduttore.
Poiché la luce viene generata all’interno del materiale semiconduttore solido, i LED sono descritti come dispositivi a stato solido., Il termine illuminazione a stato solido, che comprende anche LED organici (OLED), distingue questa tecnologia di illuminazione da altre fonti che utilizzano filamenti riscaldati (lampade alogene a incandescenza e tungsteno) o a scarica di gas (lampade fluorescenti).
Colori diversi
All’interno del materiale semiconduttore del LED, gli elettroni e i fori sono contenuti all’interno delle bande di energia. La separazione delle bande (cioè il bandgap) determina l’energia dei fotoni (particelle di luce) che vengono emessi dal LED.
L’energia del fotone determina la lunghezza d’onda della luce emessa e quindi il suo colore., Diversi materiali semiconduttori con diversi bandgaps producono diversi colori di luce. La lunghezza d’onda precisa (colore) può essere sintonizzata alterando la composizione della regione emettitrice di luce o attiva.
I LED sono costituiti da materiali semiconduttori composti, che sono costituiti da elementi del gruppo III e del gruppo V della tavola periodica (questi sono noti come materiali III-V). Esempi di materiali III-V comunemente usati per realizzare LED sono l’arseniuro di gallio (GaAs) e il fosfuro di gallio (GaP).,
Fino alla metà degli anni ‘ 90 i LED avevano una gamma limitata di colori, e in particolare i LED blu e bianchi commerciali non esistevano. Lo sviluppo di LED basati sul sistema di materiali nitruro di gallio (GaN) ha completato la tavolozza dei colori e ha aperto molte nuove applicazioni.,
Main LED materiali
I principali materiali semiconduttori utilizzati per la fabbricazione di Led sono:
- Indio gallio nitruro (InGaN) blu, verde e ultravioletti Led ad alta luminosità
- Alluminio fosfuro di indio gallio (AlGaInP): giallo, arancione e rosso Led ad alta luminosità
- Alluminio arseniuro di gallio (AlGaAs): il rosso e il Led a infrarossi
- fosfuro di Gallio (GaP): il Led giallo e verde
