Incandescência, Fluorescência, Fosforescência, Led: LED

A sigla LED, traduzido do inglês, significa Diodo Emissor de Luz. Este componente é um semicondutor, isto é, um elemento entre condutores e isolantes que tem capacidade variável de conduzir corrente. Ele é formado por um condutor fraco dopado.

A dopagem é a adição de outros átomos que não sejam do mesmo elemento semicondutor.

Esse processo deixa o material com mais elétrons ou mais lacunas tornando possível a condução de cargas.

Um semicondutor com elétrons extras chama-se Tipo N e com lacunas extras é denominado Tipo P.

Um diodo é composto por uma seção de material tipo-N ligado a uma seção de material tipo-P, com eletrodos em cada final. Essa combinação conduz eletricidade apenas em uma direção. Quando nenhuma voltagem é aplicada ao diodo, os elétrons do material tipo-N preenchem os buracos do material tipo-P ao longo da junção entre as camadas, formando uma zona vazia. Numa zona vazia, o material semicondutor volta ao seu estado isolado original, todos os buracos são preenchidos, de modo que não haja elétrons livres nos espaços vazios, e a carga não pode fluir.

Para se livrar da zona vazia, você precisa que elétrons se movam da área tipo-N para a área tipo-P e buracos se movendo na direção inversa. Para fazer isto, você conecta o lado tipo-N do diodo no polo negativo do circuito e o lado tipo-P ao polo positivo. Os elétrons livres no material tipo-N são repelidos pelo eletrodo negativo e atraídos para o eletrodo positivo. Os buracos no material tipo-P se movem na direção contrária. Quando a diferença de voltagem entre os eletrodos é alta o suficiente, os elétrons da zona vazia são retirados de seus buracos e começam a se mover livremente de novo. A zona vazia desaparece e a carga se move através do diodo.

Mas se você conectar a bateria invertida no circuito, a corrente não fluirá. Os elétrons negativos no material tipo-N são atraídos para o eletrodo positivo. As lacunas positivas no material tipo-P são atraídas para o polo negativo. Nenhuma corrente flui através da junção porque os buracos e os elétrons estão cada um se movendo na direção errada. A zona vazia então aumenta.

Como sempre, a luz é produzida através da relaxação de um elétron. Os elétrons livres que se movem através de um diodo podem cair em buracos de uma camada tipo-P. Isto envolve uma queda da banda de condução para uma órbita mais baixa, quando então os elétrons liberam energia na forma de fótons.

Abaixo temos uma representação de um led comum.