Что такое светодиод?

Название светодиод или LED является сокращением английского названия электролюминессентного диода (Light Emitting Diode). Это полупроводниковый прибор, создающий оптическое излучение. Диод состоит из полупроводникового соединения, появившегося в последствие соединения двух видов полупроводников (вид n и p). Излучение фотонов, или света, появляется во время пропускания электрического тока через светодиод в прямом направлении (от p слоя к слою n). На рисунке 1.1 представлен символ светодиода и примерная электрическая окружность с его использованием. Присутствие резистора R, объясняет токово-​натяжной график диода представленного на Рисунке 1.2. Ток I, проходящий через электролюминессентного диода начинает резко увеличиваться после преодоления порогового напряжения Up, именно поэтому необходимо использование включенного резистора R, который ограничивает это увеличение.

Светодиод может эмитировать свет с разной длиной волны (разного цвета) в зависимости от используемой примеси к материалу основного полупроводника. Однако при этом всегда есть узкий электромагнитный спектр, приводящий к одному цвету. Характеристика электромагнитного спектра для примерных диодов представлена на рисунке 1.3, который показывает что непосредственное получение белого света с обычного светодиода является невозможным.

В случае светодиодов, белый свет может быть получен, используя три способа:

  • Смешивая цвета трёх отдельных светодиодов (красного, зелёного и синего) — система RGB.
  • Дополняя синий светодиод люминофором жёлтого/​красного цвета — система дополняющего цвета.
  • Дополняя люминофором светодиод с ультрафиолетовой радиацией — система ультрафиолетовой конверсии.