Warum muss eine LED eine Diode sein?

Ich weiß, LED steht für Light Emitting Diode; Aber warum muss diese Komponente eine Diode sein, um Licht zu emittieren?

Meine Frage geht davon aus, dass die "LEDs", die wir überall sehen (für Beleuchtung, Bildschirme usw.), tatsächlich Dioden sind - diese Annahme könnte falsch sein.

Die vorhandenen Antworten verfehlen den Kern der Frage.

Eine LED muss eine Diode sein, insbesondere weil die Art und Weise, in der die Ladungsträger in dem in Durchlassrichtung vorgespannten Diodenübergang rekombinieren, die richtige Energiemenge freisetzt, um Photonen im sichtbaren Bereich zu erzeugen. Ein Strom durch einen Halbleiterblock ohne Diodenübergang zu leiten, würde einfach Wärme erzeugen.

Für die Effizienz ist es auch wichtig, dass der Halbleiter ein Material mit direkter Bandlücke ist, damit Energie nicht an Phononen (Kristallschwingungen - Wärme), sondern an Photonen verloren geht.

Normale Siliziumdioden emittieren ebenfalls Licht, aber da die Bandlücke zu gering ist, befinden sich die emittierten Photonen im Infrarotbereich und sind für das Auge unsichtbar. Silizium ist auch ein Material mit indirekter Bandlücke, was seine Effizienz bei der Erzeugung von Photonen stark verringert.

Warum muss diese Komponente eine Diode sein, um Licht zu emittieren?

Durch die Einsparung von Energie impliziert die Lichtemission eine Leistungsaufnahme. Es ist normal, elektrische Energie über zwei Drähte zu liefern, so dass der einfachste elektrisch betriebene Lichtsender zwei Verdrahtungsanschlüsse hat, dh eine Diode ist.

Halbleiter mit zwei Anschlüssen ersetzten Röhren mit zwei Anschlüssen (vakuum- oder gasgefüllt) mit zwei Elektroden, die als "Diode" bezeichnet wurden, und der Name ist geblieben. Elektrolumineszenz-Panels von gestern waren ebenfalls Halbleiter, die Licht ausstrahlten, aber nicht in den High-Tech-Fertigungsstraßen hergestellt wurden, in denen elektronische Dioden hergestellt werden. Diese wurden also nicht als Dioden bezeichnet.

Weiße "LED" -Vorrichtungen in Ihrer Umgebung sind keine einfachen Halbleiterdioden, sondern Strukturen mit Dioden und Leuchtstoffen, die nützliche Mengen an weißem Licht abgeben. Sie haben eine blau emittierende Diode und rot / orange / gelb / grüne Leuchtstoffe, die das blaue Licht konvertieren. Linsen und andere Merkmale für eine effektive Lichtemission sind üblich. LEDs ähneln keinen anderen praktischen Dioden, außer dass sie zwei Drähte oder Anschlussklemmen haben.

LED steht für Light Emitting Diode; Aber warum muss diese Komponente eine Diode sein, um Licht zu emittieren?

Weil LEDs eine Diode sind, die die gleichen Eigenschaften wie eine gewöhnliche Festkörperdiode besitzt.

Meine Frage geht davon aus, dass die "LEDs", die wir überall sehen (für Beleuchtung, Bildschirme usw.), tatsächlich Dioden sind - diese Annahme könnte falsch sein.

Ihre Annahme ist richtig.

Eine Diode ist eine elektronische Komponente, die in einer Richtung einen geringen Widerstand aufweist. Es handelt sich um eine Doppelelektrodenvorrichtung (Anode und Kathode), bei der der Elektronenfluss von der Kathode zur Anode einen geringen Leitwert aufweist und der Primärelektronenfluss den hohen Leitwert von der Anode zur Kathode darstellt.

Die gebräuchlichsten Dioden bestehen aus kristallisierten Halbleitermaterialien (z. B. Silikon, Germanium und Galliumarsenid, Indiumphosphid, Saphir und Quarz), die mit Verunreinigungen vom p- und n-Typ dotiert sind, die durch den einfachsten Halbleiterbaustein, den pn-Übergang, getrennt sind.

Es gibt viele Arten von Dioden mit verschiedenen Eigenschaften. Es sind die Eigenschaften der p- und n-Dotierstoffe und ihre Auswirkung auf die Spannungs-Strom-Eigenschaften des pn-Übergangs, die einen Diodentyp von einem anderen Typ trennen.

Dies gilt für alle Dioden einschließlich LEDs.

In LEDs haben die Dotierstoffe Elektrolumineszenzeigenschaften. Wenn die Elektronen den pn-Übergang überqueren, werden viele der Elektronen in subatomare Teilchen umgewandelt, die als Photonen bezeichnet werden.

Leuchtdioden werden Dioden genannt, da es sich tatsächlich um Halbleiterdioden handelt, die Photonen in Form von UV, sichtbarem Licht und IR aussenden.

Eine Diode ist das einfachste Halbleiterbauelement. Und die einfachste Halbleitervorrichtung kann auch dazu gebracht werden, Licht zu emittieren. Voila! Leuchtdiode! Man könnte es möglicherweise als lichtemittierendes Halbleiterbauelement (LES) bezeichnen, aber das klingt einfach nach einem richtigen Namen ... sooo nicht cool.

[bearbeitet] Aus den Kommentaren unten geht hervor, dass Halbleiterbauelemente ohne Dioden existieren. Sie scheinen jedoch Sensoren zu sein und geben kein Licht ab. Das Peltier-Modul überträgt Wärme, erzeugt sie jedoch nicht. So ist es denkbar, dass zukünftig ein lichtemittierendes Halbleiterbauelement geschaffen wird, das keine Diode ist. Es würde jedoch wahrscheinlich einen neuen Namen haben (keine Diode oder LED).

Bisher stammt auf einem Fernsehbildschirm und überall sonst, wenn es als LED bezeichnet wird, das Licht (sichtbarer oder unsichtbarer Teil des Spektrums) tatsächlich von der LED selbst. Es ist die kostengünstigste und effizienteste Lichtquelle. Es kann natürlich "gefälschte LED" geben ... Neonröhren oder Mini-Glühlampen, die wie LED aussehen. Ich habe diese in Weihnachtslichtdekorationen gesehen, und sie sind ein bisschen billiger als das Original.