Definição: O LED é um diodo de função PN que emite luz quando uma corrente eléctrica passa através dele na direcção da frente. No LED, ocorre a recombinação do portador de carga. O elétron do lado N e o furo do lado P são combinados e dá a energia sob a forma de calor e luz. O LED é feito de material semicondutor incolor, e a luz é irradiada através da junção do diodo.

Os LEDs são amplamente utilizados em displays segmentares e de matriz de pontos de carácter numérico e alfanumérico. Os vários LEDs são usados para fazer o segmento de linha única enquanto que para fazer o ponto decimal é usado um único LED.

Construção do LED

A recombinação do portador de carga ocorre no material do tipo P, e portanto P-material é a superfície do LED. Para a emissão máxima de luz, o ânodo é depositado na borda do material do tipo P. O cátodo é feito de filme de ouro, e normalmente é colocado no fundo da região N. Esta camada dourada de cátodo ajuda a refletir a luz para a superfície.

O fosforeto de arsenieto de gálio é usado para a fabricação de LEDs que emitem luz vermelha ou amarela para emissão. Os LED também estão disponíveis em verde, amarelo âmbar e vermelho.

O transístor simples pode ser usado para ligar/desligar um LED, como mostrado na figura acima. A corrente de base IB conduz o transistor, e o transistor conduz fortemente. O RC de resistência limita a corrente do LED.

O funcionamento do LED

O funcionamento do LED depende da teoria quântica. A teoria quântica afirma que quando a energia dos electrões diminui do nível superior para o nível inferior, emite energia sob a forma de fotões. A energia dos fótons é igual à diferença entre o nível superior e o inferior.

O LED é ligado no tendencioso para a frente, o que permite que a corrente flua no sentido da frente. O fluxo de corrente é devido ao movimento dos elétrons no sentido oposto. A recombinação mostra que os elétrons se movem da banda de condução para a banda de valência e emitem energia eletromagnética sob a forma de fótons. A energia dos fótons é igual ao intervalo entre a banda de valência e a banda de condução.

Vantagens do LED em displays eletrônicos

As seguintes são as maiores vantagens do LED em um display eletrônico.

1. Os LEDs são menores em tamanhos, e podem ser empilhados juntos para formar um display numérico e alfanumérico na matriz de alta densidade.
2. A intensidade da saída de luz do LED depende da corrente que flui através dele. A intensidade da sua luz pode ser controlada suavemente.
3. Os LED estão disponíveis que emitem luz nas diferentes cores como vermelho, amarelo, verde e âmbar.
4. O tempo de ligar e desligar ou o tempo de comutação do LED é inferior a 1 nanossegundo. Por isso, os LED são utilizados para a operação dinâmica.
5. Os LEDs são muito económicos e dão o elevado grau de fiabilidade porque são fabricados com a mesma tecnologia que o transistor.
6. Os LEDs são operados numa vasta gama de temperaturas, digamos 0° – 70°. Além disso, é muito durável e pode suportar choques e variações.
7. Os LED têm uma alta eficiência, mas requerem uma potência moderada para o funcionamento. Tipicamente, a tensão de 1.2V e a corrente de 20mA é necessária para uma luminosidade total. Portanto, ele é usado em um lugar onde menos energia está disponível.

Desvantagens do LED

O LED consome mais energia em comparação com o LCD, e seu custo é alto. Também não é usado para fazer o grande ecrã.