LED (Light Emitting Diode) on valgusdiood, mis on tahkispooljuhtseade, mis suudab elektrienergiat nähtavaks valguseks muuta. See suudab elektrienergiat otse valguseks muuta. LED-i süda on pooljuhtkiip. Kiibi üks ots on kinnitatud kronsteini külge, üks ots on negatiivne poolus ja teine ots on ühendatud toiteallika positiivse poolusega, nii et kogu kiip on kapseldatud epoksüvaiguga.
Pooljuhtkiip koosneb kahest osast. Üks osa on P-tüüpi pooljuht, milles domineerivad augud, ja teine ots on N-tüüpi pooljuht, milles domineerivad elektronid. Aga kui need kaks pooljuhti on ühendatud, moodustub nende vahele PN-siire. Kui vool läbi juhtme kiibile mõjub, lükatakse elektronid P-piirkonda, kus nad taasühenduvad aukudega ja seejärel kiirgavad energiat footonite kujul. See on LED-valguskiirguse põhimõte. Valguse lainepikkuse ehk valguse värvuse määrab PN-siirde materjal.
LED-id võivad otse kiirata punast, kollast, sinist, rohelist, oranži, lillat ja valget valgust.
Algselt kasutati LED-e instrumentide ja mõõteriistade indikaatorvalgusallikana. Hiljem hakati mitmesuguseid heledaid LED-e laialdaselt kasutama valgusfoorides ja suurtel ekraanidel, mis tõid kaasa head majanduslikku ja sotsiaalset kasu. Näiteks 12-tolline punane valgusfoor. Ameerika Ühendriikides kasutati valgusallikana algselt 140-vatist hõõglampi, millel oli pikk eluiga ja madal valgusviljakus ning mis tootis 2000 luumenit valget valgust. Pärast punase filtri läbimist on valguse kadu 90%, jättes alles vaid 200 luumenit punast valgust. Uues disainitud lambis kasutab Lumileds 18 punast LED-valgusallikat, sealhulgas vooluahela kadu. Koguenergiatarve on 14 vatti, mis võib tekitada sama valgusefekti. Autode foorituled on samuti oluline LED-valgusallika rakendusvaldkond.
Üldvalgustuseks vajavad inimesed rohkem valge valgusallikaid. 1998. aastal töötati edukalt välja valge LED. See LED on valmistatud GaN-kiibi ja ütriumalumiiniumgranaadi (YAG) kokkupakkimise teel. GaN-kiip kiirgab sinist valgust (λP = 465 nm, Wd = 30 nm). Kõrgel temperatuuril paagutatud Ce3+ iooni sisaldav YAG-fosfor kiirgab pärast selle sinise valgusega ergastamist kollast valgust, mille tippväärtus on 550 n LED-lambi m-s. Sinine LED-alusplaat paigaldatakse kausikujulise peegeldusõõnsuse sisse, mis on kaetud õhukese YAG-ga segatud vaigukihiga, lainepikkusega umbes 200–500 nm. LED-alusplaadi sinine valgus neeldub osaliselt fosforis ja teine osa sinisest valgusest segatakse fosforplaadi kollase valgusega, et saada valge valgus.
InGaN/YAG valge LED-i puhul saab YAG-fosfori keemilist koostist ja fosforkihi paksust muutes saada mitmesuguseid valgeid valgusallikaid värvustemperatuuriga 3500–10000 K. Sellel sinise LED-i abil valge valguse saamise meetodil on lihtne struktuur, madal hind ja kõrge tehnoloogiline küpsus, mistõttu seda kasutatakse laialdaselt.
Postituse aeg: 29. jaanuar 2024