LEDs

[Gangstaslida]

Hi

Hab gehört, dass LEDs eine viel längere Brenndauer als Glühlämpchen haben und dabei noch viel weniger Energie konsumieren...
Kennt jemand das Prinzip solcher LEDs?

thx Sammy

[govou]

Ich weiß nur, dass irgendwelche besonderen Edelgase drin leuchten.

[Gnafoo]

@Mr.B
Bei LEDs? Das ist doch bei den Leuchtstoffröhren so.

Bei LEDs handelt es sich soweit ich mich erinnere um
hintereinander liegende Halbleiterschichten, die im
Normalfall bei Stromdurchfluss Licht im Infrarot-Bereich
emittieren, aber durch Veränderung der Halbleiter auch
im sichtbaren Bereich emittieren können.

cu DerTod2k

[Gangstaslida]

Original geschrieben von Mr.B
Ich weiß nur, dass irgendwelche besonderen Edelgase drin leuchten.
Je nach Edelgas gibts ne andere Farbe! Dummerweise gibts nicht so viel verschiedene Edelgase ;)

Kennt jemand ne Homepage, wos mehr Infos zu LEDs gibt?

thx

[Predator2187]

Original geschrieben von Gangstaslida
Je nach Edelgas gibts ne andere Farbe! Dummerweise gibts nicht so viel verschiedene Edelgase ;)

LEDs haben nichts mit Edelgasen zu tun.

http://acept.la.asu.edu/courses/phs110/expmts/exp13a.html

[RudiVöller]

und für die, die dem Englischen nicht so mächtig sind:
http://www.nullohm.de/berichte/led.htm

gruß

[Gangstaslida]

Thx für die Antworten.
Die englische HP ist noch ein wenig detaillierter, aber eine wirklich Theorielastige Site ist es auch nicht :(

[huha]

Kurzfassung:

Eine LED ist eine Light Emitting Diode, also eine Diode, die Licht ausstrahlt. Wie Dioden funktionieren, setze ich jetzt einfach mal voraus.
Normale Dioden haben eben einen Verlust am P/N-Übergang, der meist in Wärme oder irgendwas anderes unkoordiniertes (Wärme eben) umgesetzt wird.

Leuchtdioden sind "an sich" nichts großartig anderes; der Verlust am P/N-Übergang wird eben so gestaltet, daß die Diode eine bestimmte Menge Energie koordiniert abstrahlt und damit Licht unterschiedlicher Wellenlänge erzeugt.
Die Halbleiter, die in LEDs eingesetzt werden, sind je nach Farbe unterschiedlich, jedoch werden oftmals "spezielle" Halbleiter eingesetzt. Interessant sind zum Beispiel die Spezifikationen der LEDs bei reichelt.de, da steht eigentlich auch immer drin, welcher Halbleiter verwendet wurde.

Um weißes Licht mit LEDs zu erzeugen, gibt es übrigens zwei Ansätze: Entweder, man kombiniert drei LEDs (rot, grün und blau) und versucht somit, über Farbmischung ein weißes Licht zu bekommen (inclusive Farbsäumen an den Rändern), diese Methode ist leider nicht ganz billig.
Die zweite Möglichkeit besteht darin, Teile des Lichtes einer blauen LED (blau = energiereich) mittels eines Phosphors auf niedrigere Energieniveaus (=kürzere Wellenlängen = andere Farben) zu bringen und somit auch weiß zu erzeugen.

-huha

[Gangstaslida]

Original geschrieben von huha
Leuchtdioden sind "an sich" nichts großartig anderes; der Verlust am P/N-Übergang wird eben so gestaltet, daß die Diode eine bestimmte Menge Energie koordiniert abstrahlt und damit Licht unterschiedlicher Wellenlänge erzeugt.
-huha
Eben gerade das interessiert mich. Eigentlich gibt es ja einfach eine Elektronenwanderung zwischen p und n Schicht, da sie unterschiedliche Ladungen besitzen. Diese kann nur stattfinden, wenn eine genügende Spannung angelegt ist, da sich in der Mitte ja ne Art Barriere befindet. Jedes Mal, wenn eine negative Ladung über die Barriere "springt", entsteht EM Strahlung im sichtbaren Bereich, oder? Each time an electron recombines with a positive charge, electric potential energy is converted into electromagnetic energy.
Das "recombine" verstehe ich nicht ganz. Sollte das nicht eher Ladungsausgleich heissen? Dann würde ja eine durchsichtige Batterie auch zu leuchten anfangen, oder?

thx Sammy

[huha]

quote: Each time an electron recombines with a positive charge, electric potential energy is converted into electromagnetic energy.


Das "recombine" verstehe ich nicht ganz. Sollte das nicht eher Ladungsausgleich heissen? Dann würde ja eine durchsichtige Batterie auch zu leuchten anfangen, oder?


Aaaalso: Ich weiß nicht, wieviel du über den Aufbau von Halbleitern weißt, aber generell gibt es ja zwei Schichten: Eine Schicht, in der Elektronen fehlen und beim Energie anlegen "Löcher" wandern (Löcher sind fehlende Elektronen im Kristallgitter). Diese Schicht hat zu wenig Elektronen.
Dann gibt es eine Schicht, in der zu viele Elektronen sind. Bringt man diese Schichten nun aneinander, gleichen sich "Löcher" und Elektronen wieder aus, das geschieht aber nur lokal begrenzt, das ist diese Barriere, der P/N-Übergang. Dieser ist nicht geladen, im Gegensatz zu den beiden Schichten.

Dieser P/N-Übergang kann von Elektronen bzw. Löchern passiert werden, wenn eine Spannung in der richtigen Richtung angelegt wird. Wenn ein Elektron und ein Loch sich wieder rekombinieren, wird Energie frei.
(Wir erinnern uns: Elektron heißt in diesem Fall: ein Elektron zu viel, Loch heißt in diesem Fall: ein Elektron zu wenig. Löcher werden oben als "positive Charge", also positive Ladung bezeichnet, was auch stimmt, denn durch das Fehlen eines Elektrons (negative Ladung) lädt sich etwas positiv.)
Diese Energie wird bei normalen Dioden unkoordiniert in Form von Wärme abgegeben, bei Leuchtdioden wird durch eine gezielte Auswahl der Halbleiter ein bestimmtes Energieniveau forciert, das eben das sichtbare Licht abgibt.



Eine durchsichtige Batterie fängt nicht zu leuchten an, da hier ja eine ganz andere Situation vorherrscht; es sind genug Elektronen vorhanden. Die Energieabgabe geschieht nur bei der Vereinigung eines fehlenden mit einem überschüssigen Elektron; in der Batterie gibt es beides nicht. Durch die neutral geladene Grenzschicht können ohne äußere Energiezufuhr (konkret: Stromzufuhr) keine Elektronen bzw. Löcher mehr durch.


-huha
P.S. Ich hoffe, daß ich jetzt nicht zu viel Schwachsinn geschrieben habe, lange ist's her...