LED, ki pomeni svetlečo diodo, je a polprevodnik dioda, ki sveti ob napetosti in se uporabljajo povsod v vaši elektroniki, novih vrstah osvetlitve in digitalnih televizijskih monitorjev.
Kako deluje LED
Primerjajmo, kako deluje svetleča dioda v primerjavi s starejšo žarnica z žarilno nitko. Žarnica z žarilno nitko deluje z električno energijo skozi žarilno nitko, ki je znotraj steklene žarnice. Žarnica se segreva in sveti, kar ustvarja svetlobo, pa tudi veliko toplote. Žarnica z žarilno žarnico izgubi približno 98% svoje energije, ki proizvaja toploto, zaradi česar je precej neučinkovita.
LED diode so del nove družine svetlobnih tehnologij, ki se imenuje polprevodniška razsvetljava in v dobro zasnovanem izdelku; LED-ji so v bistvu kul na dotik. Namesto ene žarnice bo v LED svetilki več majhnih diod, ki oddajajo svetlobo.
Svetleče diode temeljijo na učinku elektroluminescence, da določeni materiali oddajajo svetlobo ob uporabi električne energije. LED diode nimajo žarnice, ki se segreva, namesto tega jih osvetljujejo gibanje elektronov v polprevodniškem materialu, običajno aluminij-galij-arsenid (AlGaAs). Luč oddaja iz p-n stičišča diode.
Kako deluje LED, je zelo zapletena tema, tu je odlična vadnica, ki ta postopek podrobno razloži:
Ozadje
Britansko radio je leta 1907 odkrilo elektroluminescence, naravne pojave, na katerih temelji LED tehnologija raziskovalec in asistent Guglielma Marconija, Henry Joseph Round, medtem ko je eksperimentiral s silicijevim karbidom in mačjo muhavec.
V dvajsetih letih prejšnjega stoletja je ruski radijski raziskovalec Oleg Vladimirovič Losev preučeval pojave elektroluminescence v diodah, ki se uporabljajo v radijskih sprejemnikih. Leta 1927 je objavil prispevek z naslovom Svetlobni detektor karborunduma [silicijev karbid] in odkrivanje s kristali o njegovem raziskovanju in čeprav v tem času na podlagi njegovega dela ni bil ustvarjen noben praktični LED, so njegove raziskave vplivale na bodoče izumitelje.
Leta kasneje, leta 1961, sta Robert Biard in Gary Pittman izumila in patentirala infrardečo LED za Texas Instruments. To je bila prva LED lučka, ki je bila infrardeča, vendar je bila zunaj vidni svetlobni spekter. Ljudje ne morejo videti infrardeča svetloba. Ironično je, da sta Baird in Pittman samo po naključju izumila svetlečo diodo, medtem ko sta par dejansko izumila lasersko diodo.
Vidne LED diode
Leta 1962 je Nick Holonyack, svetovalni inženir za General Electric Company, izumil prvo LED za vidno svetlobo. Šlo je za rdečo LED in Holonyack je kot substrat za diodo uporabljal fosfid galijevega arzenida.
Holonyack si je za svoj prispevek k tehnologiji prislužil čast, da so ga imenovali "očeta svetleče diode". Ima tudi 41 patentov, njegovi drugi izumi pa vključujejo lasersko diodo in prvi svetlobni zatemnilnik.
Leta 1972 je inženir elektrotehnike M George Craford izumil prvo rumeno obarvano LED za podjetje Monsanto z uporabo galijevega arzenid fosfida v diodi. Craford je izumil tudi rdečo LED, ki je bila 10-krat svetlejša od Holonyackove.
Treba je opozoriti, da je bila družba Monsanto prva, ki je množično proizvajala vidne LED. Leta 1968 je Monsanto izdelal rdeče LED diode, ki so jih uporabljali kot indikatorje. Toda šele v 70. letih prejšnjega stoletja so LED-ji postali priljubljeni, ko je Fairchild Optoelectronics začel proizvajati nizkocenovne LED naprave (manj kot pet centov) za proizvajalce.
Leta 1976 je Thomas P. Pearsall je izumil visoko učinkovito in izjemno svetlo LED za uporabo v optiki vlaken in vlaknih telekomunikacij. Pearsall je izumil nove polprevodniške materiale, optimizirane za valovne dolžine optičnih vlaken.
Leta 1994 je Shuji Nakamura izumil prvo modro LED z uporabo galijevega nitrida.