LED (diodo emisor de luz), un diodo emisor de luz, es un dispositivo semiconductor de estado sólido que puede convertir energía eléctrica en luz visible. Puede convertir directamente la electricidad en luz. El corazón del LED es un chip semiconductor. Un extremo del chip está unido a un soporte, un extremo es un polo negativo y el otro extremo está conectado al polo positivo de la fuente de alimentación, de modo que todo el chip está encapsulado en resina epoxi.
El chip semiconductor se compone de dos partes. Una parte es un semiconductor tipo P, en el que los huecos son dominantes, y el otro extremo es un semiconductor tipo N, en el que los electrones son dominantes. Pero cuando estos dos semiconductores se conectan, se forma una unión PN entre ellos. Cuando la corriente actúa sobre el chip a través del cable, los electrones serán empujados al área P, donde los electrones se recombinarán con los agujeros y luego emitirán energía en forma de fotones. Este es el principio de emisión de luz LED. La longitud de onda de la luz, es decir, el color de la luz, está determinada por el material que forma la unión PN.
El LED puede emitir directamente luz roja, amarilla, azul, verde, naranja, violeta y blanca.
Al principio, los LED se utilizaban como fuente de luz indicadora de instrumentos y medidores. Posteriormente, se utilizaron ampliamente LED de varios colores claros en semáforos y pantallas de gran superficie, lo que produjo buenos beneficios económicos y sociales. Tomemos como ejemplo la lámpara de señal de tráfico roja de 12 pulgadas. En Estados Unidos se utilizó originalmente como fuente de luz una lámpara incandescente de 140 vatios, de larga duración y baja eficiencia luminosa, que producía 2.000 lúmenes de luz blanca. Tras pasar por el filtro rojo, la pérdida de luz es del 90%, quedando sólo 200 lúmenes de luz roja. En la lámpara de nuevo diseño, Lumileds utiliza 18 fuentes de luz LED rojas, incluida la pérdida de circuito. El consumo total de energía es de 14 vatios, lo que puede producir el mismo efecto luminoso. Las luces de señalización de automóviles también son un campo importante de aplicación de fuentes de luz LED.
Para la iluminación general, la gente necesita más fuentes de luz blanca. En 1998 se desarrolló con éxito el LED blanco. Este LED se fabrica empaquetando juntos un chip GaN y un granate de itrio y aluminio (YAG). El chip GaN emite luz azul (λ P=465nm, Wd=30nm), el fósforo YAG que contiene Ce3+ sinterizado a alta temperatura emite luz amarilla después de ser excitado por esta luz azul, con un valor máximo de 550n lámpara LED m. El sustrato LED azul se instala en la cavidad de reflexión en forma de cuenco, cubierta con una fina capa de resina mezclada con YAG, de aproximadamente 200-500 nm. La luz azul del sustrato LED es parcialmente absorbida por el fósforo y la otra parte de la luz azul se mezcla con la luz amarilla del fósforo para obtener luz blanca.
Para el LED blanco InGaN/YAG, al cambiar la composición química del fósforo YAG y ajustar el espesor de la capa de fósforo, se pueden obtener varias luces blancas con una temperatura de color de 3500-10000K. Este método de obtención de luz blanca a través de LED azules tiene una estructura simple, bajo costo y alta madurez tecnológica, por lo que es ampliamente utilizado.
Hora de publicación: 29 de enero de 2024