Das Funktionsprinzip von LEDs beruht auf der Emission von Photonen.

Eine Leuchtdiode besteht im Wesentlichen aus zwei entgegengesetzt dotierten Halbleitern, die zu einem pn-Übergang verbunden sind. Dotierte Halbleiter werden verwendet, um deren Leitfähigkeit zu erhöhen. LED-Netzteil Dies kann auf zwei Arten erfolgen: Die Zugabe eines Dotierstoffs, dem Elektronen fehlen, erzeugt einen Elektronenmangel und hinterlässt einen Hohlraum (in dem sich normalerweise eine Bindung bilden würde), der als Kavität bezeichnet wird und einen p-Halbleiter erzeugt. Die Zugabe von elektronenreichen Dotierstoffen führt hingegen zu einem Elektronenüberschuss im n-Halbleiter.

Wenn sich ein PN-Übergang bildet (und eine Spannung angelegt wird), erzeugen die beiden Dotierstoffe entgegengesetzte Leitfähigkeiten, sodass sich Löcher und Elektronen rekombinieren und sich gegenseitig aufheben. Dabei wird Energie in Form von Photonen und Licht freigesetzt. Die Frequenz des emittierten Lichts bzw. die Farbe hängt von der emittierten Energie ab und ist charakteristisch für das verwendete Dotierungsmaterial. Am häufigsten wird der Ga-As-pN-Übergang verwendet.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die LED Energie in Form von elektrischem Strom erhält. Diese Energie versetzt Elektronen in höhere Energieniveaus, die instabil sind. Beim Zurückfallen auf niedrigere Niveaus geben die Elektronen Energie ab. Die freigesetzte Energie entspricht der Energiedifferenz zwischen den beiden Niveaus. Je höher die Energie, desto höher die Frequenz des erzeugten Lichts (grün und blau). Je niedriger die Energie, desto niedriger die Frequenz des Lichts (infrarot, orange, gelb, rot).

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