Diodo LED (Emisor de Luz)
Tipos de Diodo según su longitud de ondas
El
Diodo
Emisor
de
Luz
(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,
el
LED
es
un
tipo
especial
de
diodo
que
trabaja
como
un
diodo
común,
pero
que
al
ser
atravesado
por
la
corriente
eléctrica, emite luz .
Este
dispositivo
semiconductor
está
comúnmente
encapsulado
en
una
cubierta
de
plástico
de
mayor
resistencia
que
las
de
vidrio
que
usualmente
se
emplean
en
las
lámparas
incandescentes.
Aunque
el
plástico
puede
estar
coloreado,
es
sólo
por
razones
estéticas,
ya
que
ello
no
influye
en
el
color
de
la
luz
emitida.
Usualmente
un
LED
es
una
fuente
de
luz
compuesta
con
diferentes
partes,
razón
por
la
cual
el
patrón
de intensidad de la luz emitida puede ser bastante complejo.
Para
obtener
una
buena
intensidad
luminosa
debe
escogerse
bien
la
corriente
que
atraviesa
el
LED
y
evitar
que
este
se
pueda
dañar;
para
ello,
hay
que
tener
en
cuenta
que
el
voltaje
de
operación
va
desde
1,8
hasta
3,8
voltios
aproximadamente
(lo
que
está
relacionado
con
el
material
de
fabricación
y
el
color
de
la
luz
que
emite)
y
la
gama
de intensidades que debe circular por él varía según su aplicación.
Los
Valores
típicos
de
corriente
directa
de
polarización
de
un
LED
están
comprendidos
entre
los
10
y
20
miliamperios
(mA)
en
los
diodos
de
color
rojo
y
de
entre
los
20
y
40
miliamperios (mA) para los otros LED.
Los
diodos
LED
tienen
enormes
ventajas
sobre
las
lámparas
indicadoras
comunes,
como
su
bajo
consumo
de
energía,
su
mantenimiento
casi
nulo
y
con
una
vida
aproximada
de
100,000
horas.
Para
la
protección
del
LED
en
caso
haya
picos
inesperados
que
puedan
dañarlo.
Se
coloca
en
paralelo
y
en
sentido
opuesto
un
diodo
de silicio común.
En
general,
los
LED
suelen
tener
mejor
eficiencia
cuanto
menor
es
la
corriente
que
circula
por
ellos,
con
lo
cual,
en
su
operación
de
forma
optimizada,
se
suele
buscar
un
compromiso
entre
la
intensidad
luminosa
que
producen
(mayor
cuanto
más
grande
es
la
intensidad
que
circula
por
ellos)
y
la
eficiencia
(mayor
cuanto
menor
es
la
intensidad
que circula por ellos).
Led Rojo.
Formado
por
GaP
consiste
en
una
unión
p-n
obtenida
por
el
método
de
crecimiento
epitaxial del cristal en su fase líquida, en un substrato.
La
fuente
luminosa
está
formada
por
una
capa
de
cristal
p
junto
con
un
complejo
de
ZnO,
cuya
máxima
concentración
está
limitada,
por
lo
que
su
luminosidad
se
satura
a
altas
densidades
de
corriente.
Este
tipo
de
LED
funciona
con
baja
densidades
de
corriente
ofreciendo
una
buena
luminosidad,
utilizándose
como
dispositivo
de
visualización en equipos portátiles.
El
constituido
por
GaAsP
consiste
en
una
capa
p
obtenida
por
difusión
de
Zn
durante
el
crecimiento
de
un
cristal
n
de
GaAsP,
formado
en
un
substrato
de
GaAs,
por
el
método
de crecimiento epitaxial en fase gaseosa.
Actualmente se emplea los Led de GaAlAs debido a su mayor luminosidad.
El máximo de radiación se halla en la longitud de onda 660 nm.
Led anaranjado y amarillo.
Están
compuestos
por
GaAsP
al
igual
que
sus
hermanos
los
rojos
pero
en
este
caso
para
conseguir
luz
anaranjada
y
amarilla
así
como
luz
de
longitud
de
onda
más
pequeña,
lo
que
hacemos
es
ampliar
el
ancho
de
la
“banda
prohibida”
mediante
el
aumento de fósforo en el semiconductor.
Su
fabricación
es
la
misma
que
se
utiliza
para
los
diodos
rojos,
por
crecimiento
epitaxial
del cristal en fase gaseosa, la formación de la unión p-n se realiza por difusión de Zn.
Como
novedad
importante
en
estos
Leds
se
mezcla
el
área
emisora
con
una
trampa
isoelectrónica de nitrógeno con el fin de mejorar el rendimiento.
Led Verde.
El
Led
verde
está
compuesto
por
GaP.
Se
utiliza
el
método
de
crecimiento
epitaxial
del
cristal en fase líquida para formar la unión P-N.
Al
igual
que
los
Leds
amarillos,
también
se
utiliza
una
trampa
isoelectrónica
de
nitrógeno para mejorar el rendimiento.
Debido
a
que
este
tipo
de
Led
posee
una
baja
probabilidad
de
transición
fotónica,
es
importante
mejorar
la
cristalinidad
de
la
capa
n.
La
disminución
de
impurezas
a
larga
la vida de los portadores, mejorando la cristalinidad.
Su máxima emisión se consigue en la longitud de onda 555nm.
Estructura Interna Diodo LED.
Un
diodo
está
compuesto
por
la
unión
de
dos
cristales
semiconductores,
uno
tipo
“P”
y
otro tipo “N”.
Los
semiconductores
puros
son
aislantes
debido
a
que
sus
átomos
están
unidos
por
enlaces covalentes y sus electrones no tienen movilidad.
Cuando
un
material
semiconductor
se
dopa
o
contamina
con
pequeñísimas
cantidades
de
impurezas
adecuadas,
aparecen
cargas
libres
que
permiten
cierta
movilidad
a
los
electrones.
Si
las
impurezas
añadidas
originan
cargas
negativas
o
electrones
libres,
el
semiconductor
se
denomina
tipo
“N”
y
en
el
caso
contrario,
cuando
aparecen
cargas
positivas o huecos, se dice que el semiconductor es del tipo “P”.
Cuando
una
unión
P-N
esta
inversamente
polarizada,
el
campo
eléctrico
aplicado
aleja
a las cargas libres de la unión, impidiendo que ésta sea atravesada por los electrones.
Si
la
polarización
es
directa,
las
cargas
se
aproximan
a
la
unión,
por
lo
que
puede
ser
franqueada fácilmente por las cargas eléctricas.
El Diodo LED
(Emisor de Luz)
Diodos Leds de colores
Estructura Interna Diodo LED.