Jemand kurz verständlich funktionsweise led erklären
Kann mir jemand kurz und verständlich die Funktionsweise einer LED erklären?
2 Antworten zur Frage
Videos zum Thema
YouTube Videos
Kann mir jemand kurz und verständlich die Funktionsweise einer LED erklären?
Die Leuchtdiode ist ein sogenannter Halbleiter. Durch Anlegen einer Spannung wird bei Überschreiten einer bestimmten Schwelle von den Elektronen eine Grenzschicht überschritten, damit sie mit den Löchern "rekombinieren" können. Dabei werden Photonen freigesetzt und so entsteht das Licht. Anschaulicher kann ich es nur erklären, wenn ich viel weiter aushole und wesentlich detaillierter ausführe. Ich hoffe, das genügt fürs Erste.
erstmal für die schnelle gute antwort.aber könnte ich sie doch um die detaillierte anschauliche version bitten?
Okay, dann versuche ich es mal: stoßen zwei unterschiedliche Halbleiter aneinander, so entsteht ein "pn-Übergang"; die Grenzschicht zwischen einem p-Leiter und einem n-Leiter. Es diffundieren negative Ladungsträger vom n-Leiter in den p-Leiter und positive Ladungsträger vom p-Leiter in den n-Leiter. Dabei finden die erwähnten Rekombinationen statt. Die Leitungselektronen der Grenzschicht werden zu gebundenen Valenzelektronen und die Löcher verschwinden. Weil die Diffusion nicht die Lage der Ionen beeinflusst, verbleibt in der Grenzschicht des n-Leiters nach Abwandern der Elektronen eine positive Ladung. Entsprechend erhält der p-Leiter in der Grenzschicht eine negative Ladung. Die Ladungen innerhalb der Grenzschicht bewirken eine Spannung am pn-Übergang, die ein weiteres Eindringen von Ladungsträgern in die Grenzschicht verhindert. Der Ladungstransport wird verhindert und die Grenzschicht wird zur Sperrschicht. Die Sperrschichtbreite nimmt bei Anlegen einer Spannung ab, wenn der Minuspol der Spannung am n-Leiter und der Pluspol am p-Leiter anliegt.
Eine LED wird in Durchlassrichtung betrieben. Sie emittieren nach Anlegen der Durchlassspannung aus der Sperrschicht heraus Licht. Die Strahlungserzeugung erfolgt durch die Rekombination von Ladungsträgerpaaren in einem Halbleiter mit einem entsprechenden Bandabstand. Dieser Bandabstand bestimmt die Wellenlänge des emittierten Lichtes und wird natürlich durch die Wahl der Halbleitermaterialien und des Dotiermaterials bestimmt.
Oft werden III/V-Halbleiter verwendet, die aus Elementen der 3. und der 5. Gruppe des Periodensystems stammen. Dazu gehören z.B. Galliumphosphid , Aluminiumgalliumarsenid oder Indiumgalliumnitrid.
Die Strahlung von LEDs ist relativ schmalbandig und kann neben dem sichtbaren auch im Infrarot- oder Ultraviolett-Bereich liegen. Auch Laserdioden basieren auf dem gleichen Konzept. Mit LEDs können Impulse bis in den MHz-Bereich übertragen werden. Sie können daher zur digitalen optischen Informationsübermittlung eingesetzt werden. LEDs sind gegen mechanische Beanspruchung relativ unempfindlich, benötigen nur eine gerninge Spannung, sind klein und sparsam.
Nun hoffe ich, dass die wichtigsten Schritte zur Erleuchtung einer LED erläutert sind.