Diodo ad emissione luminosa

I diodi emettitori di luce influenzano direttamente o indirettamente le nostre attività quotidiane. Dal display dei messaggi ai TV LED, ovunque siano presenti questi LED. È fondamentalmente un diodo a giunzione PN che emette luce quando una corrente diretta può attraversarlo. La figura seguente mostra il simbolo logico di un LED.

In che modo un diodo a giunzione PN emette luce?

I LED non sono realizzati in silicio o germanio ed elementi come l'arseniuro di gallio (GaAs) e il fosfuro di gallio (GaP). Questi materiali sono volutamente utilizzati in quanto emettono luce. Quindi, quando un LED è polarizzato in avanti, come al solito gli elettroni attraversano la giunzione e si uniscono con dei buchi.

Questa azione fa sì che gli elettroni della regione di tipo N cadano dalla conduzione e ritornino nella banda di valenza. In tal modo, l'energia posseduta da ciascun elettrone libero viene quindi rilasciata. Una parte dell'energia rilasciata emerge come calore e il resto è dato come energia luminosa visibile.

Se i LED sono realizzati in silicio e germanio, durante la ricombinazione degli elettroni tutta l'energia viene dissipata solo sotto forma di calore. D'altra parte, materiali come l'arseniuro di gallio (GaAs) e il fosfuro di gallio (GaP) possiedono abbastanza fotoni sufficienti per produrre luce visibile.

  • Se i LED sono realizzati con arseniuro di gallio, producono luce rossa.
  • Se i LED sono realizzati in fosfuro di gallio, tali LED emettono luce verde.

Consideriamo ora due LED collegati schiena contro schiena attraverso una fonte di alimentazione di tensione esterna, in modo tale che l'anodo di un LED sia collegato al catodo di un altro LED o viceversa. Quando una tensione esterna viene applicata a questo circuito, un LED funzionerà alla volta e, a causa di questa azione del circuito, emette una luce diversa quando un LED è polarizzato in avanti e l'altro è polarizzato inversamente o viceversa.

Vantaggi dei LED

I LED offrono i seguenti vantaggi:

  • Di dimensioni piuttosto ridotte.
  • Commutazione molto rapida.
  • Può funzionare a bassissima tensione.
  • Un'aspettativa di vita molto lunga.
  • La procedura di costruzione consente la produzione in diverse forme e modelli.

Applicazioni dei LED

I LED vengono utilizzati principalmente nei display numerici che indicano i numeri da 0 a 9. Sono utilizzati anche in seven-segment display si trovano in contatori digitali, orologi, calcolatrici, ecc.