LED (Light Emitting Diode), dioda koja emituje svjetlost, je poluprovodnički uređaj u čvrstom stanju koji može pretvarati električnu energiju u vidljivu svjetlost. Može direktno pretvarati električnu energiju u svjetlost. Srce LED-a je poluprovodnički čip. Jedan kraj čipa je pričvršćen za nosač, jedan kraj je negativni pol, a drugi kraj je povezan sa pozitivnim polom napajanja, tako da je cijeli čip obložen epoksidnom smolom.
Poluprovodnički čip se sastoji od dva dijela. Jedan dio je poluprovodnik P-tipa, u kojem su dominantne šupljine, a drugi kraj je poluprovodnik N-tipa, u kojem su dominantni elektroni. Ali kada se ova dva poluprovodnika spoje, između njih se formira PN spoj. Kada struja djeluje na čip kroz žicu, elektroni će biti potisnuti u P područje, gdje će se elektroni rekombinovati sa šupljinama, a zatim emitovati energiju u obliku fotona. Ovo je princip emisije LED svjetlosti. Talasna dužina svjetlosti, odnosno boja svjetlosti, određena je materijalom koji formira PN spoj.
LED dioda može direktno emitovati crvenu, žutu, plavu, zelenu, narandžastu, ljubičastu i bijelu svjetlost.
U početku se LED dioda koristila kao izvor svjetla indikatora instrumenata i mjerača. Kasnije su se razne svijetle LED diode široko koristile u semaforima i displejima za velike površine, što je donijelo dobre ekonomske i društvene koristi. Uzmimo za primjer crvenu semaforsku lampu od 12 inča. U Sjedinjenim Državama, kao izvor svjetlosti prvobitno se koristila žarulja sa žarnom niti od 140 vati, dugog vijeka trajanja i niske svjetlosne efikasnosti, koja je proizvodila 2000 lumena bijele svjetlosti. Nakon prolaska kroz crveni filter, gubitak svjetlosti je 90%, ostavljajući samo 200 lumena crvene svjetlosti. U novodizajniranoj lampi, Lumileds koristi 18 crvenih LED izvora svjetlosti, uključujući gubitke u strujnom krugu. Ukupna potrošnja energije je 14 vati, što može proizvesti isti svjetlosni efekat. Automobilska signalna lampa je također važno područje primjene LED izvora svjetlosti.
Za opštu rasvjetu, ljudima je potrebno više izvora bijele svjetlosti. Bijela LED dioda je uspješno razvijena 1998. godine. Ova LED dioda je napravljena spajanjem GaN čipa i itrijum aluminijum granata (YAG). GaN čip emituje plavu svjetlost (λP=465nm, Wd=30nm), YAG fosfor koji sadrži Ce3+ sinterovan na visokoj temperaturi emituje žutu svjetlost nakon što ga pobudi ova plava svjetlost, sa vršnom vrijednošću od 550nm/l/1 LED lampa. Plava LED podloga je ugrađena u reflektirajuću šupljinu u obliku zdjele, prekrivenu tankim slojem smole pomiješane sa YAG-om, oko 200-500nm. Plava svjetlost sa LED podloge se djelimično apsorbuje od strane fosfora, a drugi dio plave svjetlosti se miješa sa žutom svjetlošću sa fosfora da bi se dobila bijela svjetlost.
Za InGaN/YAG bijelu LED diodu, promjenom hemijskog sastava YAG fosfora i podešavanjem debljine sloja fosfora, mogu se dobiti različite bijele svjetlosti s temperaturom boje od 3500-10000K. Ova metoda dobijanja bijele svjetlosti pomoću plave LED diode ima jednostavnu strukturu, nisku cijenu i visoku tehnološku zrelost, pa se široko koristi.
Vrijeme objave: 29. januar 2024.