LED czy dioda LED? O to jest pytanie... i jeszcze inne ciekawostki.
Co to jest dioda LED i czy pisząc "dioda LED" jest to poprawne? Poprawne, niepoprawne jest to masło maślane, gdyż LED to skrót od Light-Emitting Diode co oznacza diodę elektroluminescencyjną, albo po prostu diodę świecącą. Pisząc więc "dioda LED" powtarzamy się bo ten zlepek słowny oznacza "diodę diodę świecącą" ;-)
Jak działa LED?
Dioda (są różne rodzaje diod, nie wszystkie świecą, my zajmiemy się w tym poście tylko LED czyli diodą świecącą) jest elementem elektronicznym posiadającym dwa wyprowadzenia. Przewodzi prąd niesymetrycznie - czyli w jednym kierunku przewodzi go bardziej niż w przeciwnym. Można powiedzieć, że w jednym kierunku przewodzi prąd (zwany kierunkiem przewodzenia), a w drugim go blokuje.
Działanie diody elektroluminescencyjnej (LED) opiera się na zjawisku luminescencji, właściwie to elektroluminescencji. Jest ona wynikiem zjawiska rekombinacji nośników ładunku między warstwami N i P półprzewodnika.
LED jest elementem półprzewodnikowym. Zbudowana jest z dwóch warstw półprzewodników (N i P). Półprzewodnik typu N zawiera dużą liczbę elektronów (mają ładunek ujemny), dlatego sam półprzewodnik również ma ładunek ujemny. Natomiast półprzewodnik typu P zawiera mało elektronów, a tym samym dużą liczbę tzw. dziur elektronowych. Dostarczając energię elektryczną do takiego elementu nastąpi przeskok elektronów z warstwy typu N (która ma dużo elektronów) do warstwy typu P (która ma ich mniej). Podczas tego przeskoku wydzieli się energia w postaci fotonu, czyli powstanie... światło!
Czerwone, niebieskie, zielone... Kilka słów o kolorach diod.
Jak już wcześniej napisaliśmy emisja światła przez LED jest związana ze zjawiskiem rekombinacji elektronów i dziur elektronowych pomiędzy dwoma warstwami półprzewodnika.
Jednak co się musi zadziać, aby powstało światło o różnej barwie? Istotny jest rodzaj zastosowanego półprzewodnika. To właśnie od niego zależy jaką odległość musi pokonać nasz elektron przeskakując z warstwy typu N do warstwy typu P. Odległość ta jest ściśle związana z długością fali elektromagnetycznej i to właśnie od długości fali zależy kolor światła. Jeszcze inaczej można powiedzieć, że barwa światła zależy od przerwy energetycznej półprzewodnika.
Skoro już ustaliliśmy w jaki sposób powstają barwy to przyjrzyjmy się półprzewodnikom bez których dioda nie mógłby się obyć. Diody elektroluminescencyjne są wytwarzane z materiałów półprzewodnikowych. Są to pierwiastki z III i V grupy układu okresowego (te same, o których uczyliśmy się w szkole;-) na przykład arsenek galu, fosforek galu, arsenofosforek galu, o odpowiednim domieszkowaniu. Barwa promieniowania emitowanego przez diody elektroluminescencyjne zależy od materiału półprzewodnikowego; są to barwy: niebieska, żółta, zielona, pomarańczowa, czerwona.
arsenek galu - podczerwień
fosforek galu - czerwona, zielona, żółta
arsenofosforek galu - czerwona, pomarańczowa, żółta
galoarsenek glinu - czerwona, podczerwień
azotek galu - niebieska, biała (gdy dioda jest pokryta luminoforem, który wzbudzany przez niebieskie światło diody z azotku galu świeci przykładowo na żółto, co w efekcie daje barwę białą z widocznym lekkim niebieskim odcieniem)
OLED czy O! LED!?
Na pewno przeglądając sprzęty elektroniczne spotkaliście się z wyrażeniem OLED. Można spotkać telewizory z OLED, ale również odtwarzacze, lodówki, pralki... i wiele więcej sprzętów. Czym się różni LED od OLED? Najprościej ujmując OLED to LED wytwarzane ze związków organicznych (czyli zawierających węgiel) stąd "O" przed "LED" w ich nazwie. Ot i kolejna zagadka rozwiązana :-)
Wiecie już troszkę więcej o LED? W kolejnych postach z cyklu sobotnich ciekawostek spróbujemy przyjrzeć się wynalazcom, którzy przyczynili się do odkrycia konkretnych barw diod.
Źródła:
Mariusz Ignar, Co to jest OLED TV? Co lepsze: OLED czy QLED?, Komputronik-pl; dostęp: 04-01-2024
Tomek Michalski, Dioda LED – krótka opowieść o świecącej diodzie, Elektroniczny-eu; dostęp: 04-01-2024
Wikipedia
Zdjęcie:
Freepik-com
