El LED (Light-Emitting Diode: Diodo emisor de luz) es un dispositivo semiconductor que emite luz incoherente de espectro reducido cuando se polariza de forma directa la unión PN en la cual circula por él una corriente eléctrica. Este fenómeno es una forma de electroluminiscencia, Su construcción es similar a un diodo simple, pero se utilizan varias combinaciones de semiconductores para generar diferentes colores. Funciona en modo sesgado hacia adelante. Cuando la recombinación del orificio de electrones tiene lugar, se libera un fotón resultante que emite luz, si el voltaje directo aumenta aún más, se liberarán más fotones y la intensidad de la luz también aumentará, pero el voltaje no deberá exceder su valor umbral, de lo contrario el LED se dañará.
Estructura
Los Diodos LEDs tienen dos patillas de conexión una larga y otra corta. Para que pase la corriente y emita luz se debe conectar la patilla larga al polo positivo y la corta al negativo. En caso contrario la corriente no pasará y no emitirá luz. En la imagen siguiente vemos un diodo LED por dentro.
Este es el símbolo que se usa para los diodos LED en los esquemas eléctricos, donde el ánodo será la patilla larga.
Los LED trabajan a tensiones más o menos de 2V (dos voltios). Si queremos conectarlos a otra tensión diferente deberemos conectar una resistencia en serie con él para que parte de la tensión se quede en la resistencia y al LED solo le queden los 2V.
Funcionamiento
La estructura del chip de los diodos LED, al contrario de lo que ocurre con los diodos comunes, no emplea cristales de silicio (Si) como elemento semiconductor, sino una combinación de otros tipos de materiales, igualmente semiconductores, pero que poseen la propiedad de emitir fotones de luz de diferentes colores cuando lo recorre una corriente eléctrica.
Cuando existe una diferencia de potencial entre los terminales, los electrones del terminal más positivo se moverán hacia el terminal más negativo, cuando hablamos de electrones nos referimos a los electrones libres de los átomos, muchos electrones al recombinarse con los huecos que dejaron otros electrones libres, liberan energía excedente en forma de luz (fotones de luz), el color con el que se iluminara el LED se determina a partir de la banda de energía del semiconductor, es proporcional a la energía del propio fotón.
Dado que es el material el que determinara el color de emisión de luz, cada LED de color se hace con un material diferente.
Existen Led conocidos como RGB (LED RGB) que están fabricados con tres semiconductores distintos, son capaces de entregar diferentes colores como ser Rojo/Verde/Azul (los colores primarios) y en base a esos tres variando la cantidad de corriente que circulan por cada uno de los conductores podemos obtener toda la gama de colores que existen.
Tipos de LEDs:
Podemos clasificar los LEDs que hay en el mercado en función del material semiconductor:
1.- Arseniuro de Galio (GaAs) – Luz infrarroja
2.- Fosfuro de arseniuro de galio (GaAsP) – Rojo-infrarrojo, naranja
3.- Fosfuro de arseniuro de aluminio y galio (AlGaAsP) – Rojo, naranja-rojo, naranja y amarillo de alto brillo.
4.- Fosfuro de galio (GaP) – Rojo, amarillo y verde
5.-Fosfuro de aluminio y galio (AlGaP) – Verde
6.- Nitruro de galio (GaN) – Verde, verde esmeralda
7.- Nitruro de Galio Indio (GaInN) – Cerca al ultravioleta, verde azulado y azul
8.- Carburo de silicio (SiC) – azul
9.- Seleniuro de Zinc (ZnSe) – azul
10.- Nitruro de aluminio y galio (AlGaN) – ultravioleta
Aplicación
En la práctica los diodos LEDs poseen un sinnúmero de aplicaciones diferentes, que dista mucho del uso que tenían en un principio cuando se comenzaron a comercializar en la década de los años 60 del siglo pasado. La utilidad de los leds es muy variada entre los que se puede mencinar: iluminación, en dispositivos de señalizacion (de trafico, de emergencias,etc.) y en paneles informativos.También se emplean en el alumbrado de pantallas de cristal líquido de teléfonos móviles, calculadoras, agendas electrónicas, etc., así como en bicicletas yexisten además impresoras LED. También se usa en las herramientas tecnológicas como en las pantallas de los teléfonos celulares, calculadoras, agendas digitales, equipos de computadoras (mouse, teclado, impresoras, monitores, dispositivo de encendido/apagado),linternas, relojes, juguetes con destellos de luz, fuente de luz para microscopios y aparatos de medicina en todas sus especialidades; además en los medios de transportes como ser las luces de frenos parte trasera y delantera de las bicicletas, motos, vehículos, buses, camiones, aviones y otros como ser las luces diurnas y luces cortas para coches.
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