Diodo emisor de luz (LED)

Definición: El LED es un diodo de unión PN que emite luz cuando pasa una corriente eléctrica a través de él en la dirección de avance. En el LED tiene lugar la recombinación de portadores de carga. El electrón del lado N y el hueco del lado P se combinan y dan la energía en forma de calor y luz. El LED está hecho de un material semiconductor incoloro y la luz se irradia a través de la unión del diodo.

Los LED se utilizan ampliamente en pantallas segmentadas y de matriz de puntos de caracteres numéricos y alfanuméricos. Los varios LED se usan para hacer el segmento de una sola línea, mientras que para hacer el punto decimal se usa un solo LED.

Construcción de LED

La recombinación del portador de carga ocurre en el material tipo P y, por lo tanto, el material P es la superficie del LED. Para la máxima emisión de luz, el ánodo se deposita en el borde del material tipo P. El cátodo está hecho de una película de oro y generalmente se coloca en la parte inferior de la región N. Esta capa de oro de cátodo ayuda a reflejar la luz a la superficie.

El fosfuro de arseniuro de galio se utiliza para la fabricación de LED que emite luz roja o amarilla para su emisión. Los LED también están disponibles en color verde, amarillo ámbar y rojo.

El transistor simple se puede usar para apagar/encender un LED como se muestra en la figura anterior. La corriente de base IB conduce el transistor y el transistor conduce fuertemente. La resistencia RC limita la corriente del LED.

Trabajo de LED

El funcionamiento del LED depende de la teoría cuántica. La teoría cuántica establece que cuando la energía de los electrones disminuye del nivel superior al inferior, emite energía en forma de fotones. La energía de los fotones es igual a la brecha entre el nivel superior e inferior.

El LED está conectado en polarización directa, lo que permite que la corriente fluya en la dirección directa. El flujo de corriente se debe al movimiento de electrones en la dirección opuesta. La recombinación muestra que los electrones pasan de la banda de conducción a la banda de valencia y emiten energía electromagnética en forma de fotones. La energía de los fotones es igual a la brecha entre la valencia y la banda de conducción.

Ventajas del LED en pantallas electrónicas

Las siguientes son las principales ventajas del LED en una pantalla electrónica.

1. Los LED tienen tamaños más pequeños y se pueden apilar para formar una pantalla numérica y alfanumérica en la matriz de alta densidad.
2. La intensidad de la salida de luz del LED depende de la corriente que fluye a través de él. La intensidad de su luz se puede controlar sin problemas.
3. Los LED están disponibles que emiten luz en diferentes colores como rojo, amarillo, verde y ámbar.
4. El tiempo de encendido y apagado o el tiempo de conmutación del LED es inferior a 1 nanosegundo. Debido a esto, los LED se utilizan para el funcionamiento dinámico.
5. Los LED son muy económicos y dan un alto grado de fiabilidad porque están fabricados con la misma tecnología que la del transistor.
6. Los LED funcionan en un amplio rango de temperatura, digamos 0° – 70°. Además, es muy duradero y puede soportar golpes y variaciones.
7. Los LED tienen una alta eficiencia, pero requieren una potencia moderada para su funcionamiento. Por lo general, se requiere un voltaje de 1,2 V y una corriente de 20 mA para un brillo completo. Por lo tanto, se utiliza en un lugar donde hay menos energía disponible.

Desventajas de LED

Los LED consumen más energía en comparación con los LCD y su costo es alto. Además, no se utiliza para hacer la pantalla grande.

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