- Estructura del
LED - Composición de los
LED - Funcionamiento
físico del LED - LED de
colores - Aplicaciones
de los LED - Ventajas del
LED - Desventajas
del LED - Conexión de los
LED - Principio
físico - Teoría de
bandas - Características
del LED
DEFINICION
El LED
(Light-Emitting Diode:
Diodo Emisor de Luz), es un
dispositivo semiconductor que emite luz
incoherente de espectro reducido cuando se polariza de forma
directa la unión PN en la
cual circula por él una
corriente eléctrica . Este
fenómeno es una forma de electroluminiscencia, el
LED es un tipo especial de diodo que trabaja como un diodo
común, pero que al ser atravesado por la corriente
eléctrica, emite luz . Este dispositivo
semiconductor está comúnmente encapsulado en una
cubierta de plástico de mayor
resistencia que
las de vidrio que usualmente se emplean
en las lámparas incandescentes.
Aunque el plástico
puede estar coloreado, es sólo por razones
estéticas, ya que ello no influye en el color de la luz
emitida. Usualmente un LED es una fuente de luz compuesta con
diferentes partes, razón por la cual el patrón de
intensidad de la luz emitida puede ser bastante
complejo.
Para obtener una buena intensidad luminosa debe
escogerse bien la corriente que atraviesa el LED y evitar que
este se pueda dañar; para ello, hay que tener en cuenta
que el voltaje de operación va desde 1,8 hasta 3,8 voltios
aproximadamente (lo que está relacionado con el material
de fabricación y el color de la luz que emite) y la gama
de intensidades que debe circular por él varía
según su aplicación. Los Valores
típicos de corriente directa de polarización de un
LED están comprendidos entre los 10 y 20 miliamperios (mA)
en los diodos de color
rojo y de entre los 20 y 40 miliamperios (mA) para los otros
LED. Los diodos LED tienen
enormes ventajas sobre las lámparas indicadoras comunes,
como su bajo consumo de
energía, su mantenimiento
casi nulo y con una vida aproximada de 100,000 horas. Para la
protección del LED en caso haya picos inesperados que
puedan dañarlo. Se coloca en paralelo y en sentido opuesto
un diodo de silicio común
En general, los LED suelen tener mejor eficiencia cuanto
menor es la corriente que circula por ellos, con lo cual, en su
operación de forma optimizada, se suele buscar un
compromiso entre la intensidad luminosa que producen (mayor
cuanto más grande es la intensidad que circula por ellos)
y la eficiencia (mayor cuanto menor es la intensidad que circula
por ellos).
Símbolo del LED
ESTRUCTURA DEL
LED
Existen diodos LED de varios colores que
dependen del material con el cual fueron construidos. Hay de
color rojo, verde, amarillo, ámbar, infrarrojo, entre
otros.
LED rojo: Formado por GaP consiste en una
unión p-n obtenida por el método de
crecimiento epitaxial del cristal en su fase líquida, en
un substrato.
La fuente luminosa está formada por una capa de
cristal p junto con un complejo de ZnO, cuya máxima
concentración está limitada, por lo que su
luminosidad se satura a altas densidades de corriente. Este tipo
de LED funciona con baja densidades de corriente ofreciendo una
buena luminosidad, utilizándose como dispositivo de
visualización en equipos portátiles. El constituido
por GaAsP consiste en una capa p obtenida por difusión de
Zn durante el crecimiento de un cristal n de GaAsP, formado en un
substrato de GaAs, por el método de crecimiento epitaxial
en fase gaseosa.
Actualmente se emplea los LED de GaAlAs debido a su
mayor luminosidad.
El máximo de radiación
se halla en la longitud de onda 660 nm.
LED anaranjado y amarillo: Están
compuestos por GaAsP al igual que sus hermanos los rojos pero en
este caso para conseguir luz anaranjada y amarilla así
como luz de longitud de onda más pequeña, lo que
hacemos es ampliar el ancho de la "banda prohibida" mediante el
aumento de fósforo en el semiconductor. Su
fabricación es la misma que se utiliza para los diodos
rojos, por crecimiento epitaxial del cristal en fase gaseosa, la
formación de la unión p-n se realiza por
difusión de Zn.
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