Definitie: De LED is een PN-junctie diode die licht uitzendt wanneer er een elektrische stroom in voorwaartse richting doorheen gaat. In de LED vindt de recombinatie van ladingsdragers plaats. Het elektron van de N-zijde en het gat van de P-zijde worden gecombineerd en geven de energie in de vorm van warmte en licht. De LED is gemaakt van halfgeleidermateriaal dat kleurloos is, en het licht wordt uitgestraald door het knooppunt van de diode.
De LED’s worden veelvuldig gebruikt in segmentale en dot matrix displays van numerieke en alfanumerieke tekens. De verscheidene LEDs worden gebruikt voor het maken van het enige lijnsegment terwijl voor het maken van de decimale punt enige LED wordt gebruikt.
Bouw van LED
De recombinatie van de ladingsdrager komt in het P-type materiaal voor, en vandaar P-material is het oppervlak van de LED. Voor de maximale emissie van licht wordt de anode aan de rand van het P-type materiaal afgezet. De kathode is gemaakt van een goudlaag en wordt gewoonlijk aan de onderkant van het N-gebied geplaatst. Deze goudlaag van de kathode helpt bij het weerkaatsen van het licht naar het oppervlak.
Het galliumarsenide-fosfide wordt gebruikt voor de vervaardiging van LED’s die rood of geel licht uitstralen als emissie. De LED’s zijn ook verkrijgbaar in de kleuren groen, geel, amber en rood.
De eenvoudige transistor kan worden gebruikt voor het uit/aanzetten van een LED zoals in de bovenstaande figuur is weergegeven. De basisstroom IB geleidt de transistor, en de transistor geleidt sterk. De weerstand RC beperkt de stroom van de LED.
Werking van LED
De werking van de LED hangt af van de kwantumtheorie. De kwantumtheorie stelt dat wanneer de energie van elektronen van het hogere niveau aan lager niveau vermindert, het energie in de vorm van fotonen uitzendt. De energie van de fotonen is gelijk aan het verschil tussen het hogere en lagere niveau.
De LED is aangesloten in de voorwaartse bias, waardoor de stroom in voorwaartse richting kan stromen. De stroom is het gevolg van de beweging van elektronen in de tegenovergestelde richting. De recombinatie laat zien dat de elektronen van de geleidingsband naar de valentieband bewegen en zij zenden elektromagnetische energie uit in de vorm van fotonen. De energie van fotonen is gelijk aan de kloof tussen de valentieband en de geleidingsband.
Voordelen van LED in elektronische displays
De volgende zijn de belangrijkste voordelen van de LED in een elektronica displays.
- De LED zijn kleiner in omvang, en ze kunnen samen worden gestapeld om numerieke en alfanumerieke weergave in de hoge dichtheid matrix.
- De intensiteit van de lichtopbrengst van de LED is afhankelijk van de stroom die er doorheen loopt. De intensiteit van hun licht kan soepel worden geregeld.
- De LED zijn beschikbaar die licht uitzendt in de verschillende kleuren zoals rood, geel, groen en amber.
- De aan-en uitschakeltijd of schakeltijd van de LED is minder dan van 1 nanoseconde. Hierdoor worden de LED’s gebruikt voor de dynamische werking.
- De LED’s zijn zeer zuinig en het geven van de hoge mate van betrouwbaarheid, omdat ze zijn vervaardigd met dezelfde technologie als die van de transistor.
- De LED’s worden gebruikt over een breed temperatuurbereik zeggen 0 ° – 70 °. Ook is het zeer duurzaam en bestand tegen schokken en variaties.
- De LED hebben een hoog rendement, maar ze vereisen matig vermogen voor gebruik. Typisch, is de spanning van 1.2V en de stroom van 20mA vereist voor volledige helderheid. Daarom wordt het gebruikt op een plaats waar minder stroom beschikbaar is.
Nadelen van LED
De LED verbruiken meer stroom in vergelijking met LCD, en hun kosten zijn hoog. Ook, wordt het niet gebruikt voor het maken van de grote vertoning.