Perché un LED deve essere un diodo?

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So che LED sta per Diodo ad emissione di luce; ma perché questo componente deve essere un diodo per emettere luce?

La mia domanda presume che i "led" che vediamo ovunque (per illuminazione, schermi, ecc.) Siano in realtà diodi - questa ipotesi potrebbe essere errata.

led diodes light

— noamtm
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A volte le fonti luminose non erano mai LED. Alla tua domanda: quello che viene chiamato LED è LED. Se qualcuno chiama LED qualcosa che non è un LED, ha torto.

— Eugene Sh.

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Non deve essere un LED per emettere luce, tuttavia deve essere un diodo per essere un diodo a emissione di luce.

— Robert Fay,

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Ci sono anche condensatori di emissione di luce (comunemente chiamati filo EL) e resistori di emissione di luce (comunemente chiamati lampadine a incandescenza) e tubi a vuoto a emissione di luce (comunemente chiamati CRT) e tubi di scarica di gas a emissione di luce (comunemente chiamati luci fluorescenti) e ...

— Hearth,

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non voglio sembrare maleducato ... più leggo la tua domanda, meno ha senso ... forse la tua domanda deve essere riformulata ... in questo momento, la tua domanda è qualcosa di simile a questo i know that birds lay eggs, but do they really have to lay eggs?... forse chiedo light emission from a PN junctioninvece di "what we know as LED" has to be a diode... se la linea di fondo, è stato scoperto che una giunzione PN emette luce e ha proprietà desiderabili mentre emette luce ... che la scoperta è stata sviluppata al livello che vediamo oggi ... deve essere un diodo (PN jnc)

— jsotola

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@Felthry C'è persino legno che emette luce senza il bisogno di elettricità ...

— Hagen von Eitzen,

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Le risposte esistenti mancano il nocciolo della domanda.

Un LED deve essere un diodo, in particolare perché il modo in cui i portatori di carica si ricombinano nella giunzione del diodo polarizzato in avanti rilascia la giusta quantità di energia per creare fotoni nell'intervallo visibile. Passare una corrente attraverso un pezzo di semiconduttore senza giunzione a diodi produrrebbe semplicemente calore.

È anche importante per l'efficienza che il semiconduttore sia un materiale gap di banda diretta , in modo che l'energia non venga persa a fononi (vibrazioni di cristallo - calore) piuttosto che a fotoni.

Anche i normali diodi al silicio emettono luce, ma poiché l'intervallo di banda è troppo basso, i fotoni emessi si trovano nel raggio di infrarossi e sono invisibili all'occhio. Inoltre, il silicio è un materiale gap gap indiretto, che riduce notevolmente la sua efficienza nella produzione di fotoni.

— Dave Tweed
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Ottima risposta techno.

— Sparky256

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I diodi al silicio sono emettitori di luce enormemente meno efficienti di quelli che normalmente chiamiamo LED perché il silicio è un materiale a banda indiretta. E ci sono anche numerosi tipi di LED che emettono infrarossi allo stesso modo dei LED visibili, ma non sono fatti di silicio.

— The Photon,

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Quindi hai bisogno di un incrocio per emettere luce. Un dispositivo con due (o più) giunzioni semiconduttori potrebbe emettere luce? È possibile un transistor a emissione di luce?

— Jetpack,

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@Jetpack: Certo, è concettualmente possibile. In effetti, alcuni lavori preliminari sono stati fatti in quell'area.

— Dave Tweed

+1. Phonon è una nuova parola per me. Vivi e impari.

— Wossname

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perché questo componente deve essere un diodo per emettere luce?

Per conservazione dell'energia, l'emissione di luce implica un assorbimento di potenza. È normale fornire energia elettrica attraverso due fili, quindi l'emettitore di luce ad alimentazione elettrica più semplice ha due terminali di cablaggio, ovvero un diodo.

I semiconduttori a due terminali hanno sostituito i tubi a due terminali (vuoti o riempiti di gas) con due elettrodi, chiamati "diodi", e il nome è rimasto. I pannelli elettroluminescenti di un tempo erano anche semiconduttori che emettevano luce, ma non erano prodotti nei tipi di linee di assemblaggio ad alta tecnologia in cui sono realizzati i diodi elettronici. Quindi, quelli non erano chiamati diodi.

I dispositivi "LED" bianchi intorno a te non sono semplici diodi a semiconduttore, ma sono strutture con diodi e fosfori che emanano quantità utili di luce bianca, con un diodo a emissione blu e fosfori rosso / arancione / giallo / verde che convertono la luce blu. Lenti e altre caratteristiche per un'emissione luminosa efficace sono comuni; I LED non assomigliano ad altri diodi pratici, tranne per il fatto che hanno due fili o terminali di collegamento.

— Whit3rd
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I dispositivi a stato solido elettroluminescente a emissione di luce erano, SEMPRE chiamati diodi quando si notò che i primi diodi sperimentali emettevano luce nel 1907. I LED oggi hanno ancora tutte le caratteristiche di un diodo comune.

— Ho frainteso il

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@misunders capito Sì, è la tensione rispetto alle caratteristiche attuali che lo rendono un diodo, è stato così da quando erano occhiali con mercurio e quant'altro nei primi giorni. La singola giunzione pn è responsabile delle caratteristiche che lo rendono un diodo.

— Stian Yttervik,

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L'emettitore di luce elettrico più semplice è un resistore, noto anche come lampadina a incandescenza. Non è un diodo.

— user71659

@ user71659 Poiché una lampada a incandescenza ha due terminali, può essere alimentata; i terminali sono collegati (attraverso il filamento) insieme, quindi ha solo un elettrodo (e non viene assegnato il nome "diodo").

— Whit3

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@ Whit3rd Ma user71659 ha ragione. L'emettitore di luce elettrico più semplice non è un diodo: è un resistore (lampadina a incandescenza). Solo perché ha due terminali non significa che debba essere chiamato un diodo: having two electrodes, which were called 'diode', and the name has stuck- questo ha senso zero, altrimenti condensatori, resistori e bobine dovrebbero anche essere chiamati diodi

— slebetman

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LED è l'acronimo di Light Emitting Diode; ma perché questo componente deve essere un diodo per emettere luce?

Perché i LED sono un diodo che possiede le stesse caratteristiche di un comune diodo a stato solido.

La mia domanda presume che i "led" che vediamo ovunque (per illuminazione, schermi, ecc.) Siano in realtà diodi - questa ipotesi potrebbe essere errata.

Il tuo presupposto è corretto.

Un diodo è un componente elettronico che ha una bassa resistenza in una direzione. È un dispositivo a doppio elettrodo (anodo e catodo) in cui il flusso di elettroni dal catodo all'anodo è a bassa conduttanza e il flusso di elettroni primario è il flusso ad alta conduttanza da anodo a catodo.

I diodi più comuni sono realizzati con materiali semiconduttori cristallizzati (ad esempio silicone, germanio e arsenuro di gallio, fosfuro di indio, zaffiro e quarzo) che sono drogati con impurità di tipo p e n che sono separate dal più semplice blocco di semiconduttori, la giunzione pn.

Esistono molti tipi di diodi con varie caratteristiche. Sono le proprietà dei droganti p e n e il loro effetto sulle caratteristiche tensione-corrente della giunzione pn che separa un tipo di diodo da un altro.

Quanto sopra si applica a tutti i diodi, inclusi i LED.

Nei LED i droganti hanno proprietà di elettroluminescenza. Quando gli elettroni attraversano la giunzione pn, molti degli elettroni si trasformano in particelle subatomiche chiamate fotoni.

I diodi ad emissione di luce sono chiamati diodi perché sono effettivamente diodi semiconduttori che emettono anche fotoni sotto forma di raggi UV, luce visibile e IR.

— Frainteso
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Un diodo è il dispositivo a semiconduttore più semplice. Inoltre, è possibile creare il più semplice dispositivo a semiconduttore per emettere luce. Ecco! Diodo ad emissione luminosa! Si potrebbe potenzialmente chiamarlo un dispositivo a semiconduttore ad emissione di luce (LES), ma sembrerebbe solo un vero nome ... quindi non molto bello.

[modificato] Dai commenti seguenti, esistono dispositivi a semiconduttore senza diodi. Tuttavia, sembrano essere sensori e non emettono luce. Il modulo peltier trasferisce il calore, ma non lo crea. Quindi, è concepibile che in futuro possa essere creato un dispositivo a semiconduttore che emette luce che non sia un diodo. Tuttavia, avrebbe probabilmente un nuovo nome (non un diodo o un LED).

Quindi, finora, su uno schermo TV e ovunque, se viene chiamato LED, la luce (parte visibile o invisibile dello spettro) proviene effettivamente dal LED stesso. È la fonte di luce efficiente più economica da produrre. Ovviamente ci possono essere "LED falsi" ... lampadine al neon o mini lampadine a incandescenza che sembrano LED. Ho visto quelli nelle decorazioni luminose di Natale, e sono un po 'più economici della cosa reale.

— Indraneel
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LES è un errore di battitura? Se lo è, non vedo come si possa chiamare diodo qualcosa che non è un diodo.

— Eugene Sh.

È sempre un diodo. Un diodo è un semiconduttore. Quindi un diodo ad emissione di luce è anche un semiconduttore ad emissione di luce. E per tutti gli scopi pratici, un semiconduttore ad emissione di luce è anche un diodo ad emissione di luce (a meno che non si conosca un semiconduttore non a diodo che produce luce).

— Indraneel,

OK, quindi LES è Light Emitting Semiconductor. Questo è quello che volevo chiarire.

— Eugene Sh.

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@EugeneSh. per chiarire, "LES" non è un termine reale (riconosciuto). È solo qualcosa che mi è venuta in mente. Per me solo, è un acronimo di Light Emitting Semiconductor. Non esiste una cosa simile venduta sul mercato con quel nome.

— Indraneel,

Un diodo è un dispositivo a semiconduttore, non un semiconduttore.

— Focolare