Pengertian Dioda pemancar cahaya

Dipublikasikan oleh Jovita Aurelia Sugihardja

05 Maret 2024, 08.13

Sumber: Wikipedia

Dioda pemancar cahaya (dalam bahasa Inggris: Light-Emitting Diode; LED) adalah perangkat elektronik yang memancarkan cahaya monokromatik yang tidak konsisten ketika tegangan maju diterapkan.

Fenomena ini merupakan ciri khas elektronik. Warna yang dihasilkan bergantung pada bahan isolasi yang digunakan, yaitu ultraviolet dekat atau inframerah dekat.

Teknologi LED
Fitur Fisik
Lampu dioda semikonduktor merupakan jenis khusus. Seperti dioda biasa, mereka adalah chip bahan semikonduktor yang diisi atau diolah dengan pengotor untuk membentuk struktur yang disebut sambungan pn. Pembawa muatan: elektron dan lubang mengalir ke persimpangan dari elektroda pada tegangan berbeda. Saat elektron bertemu dengan lubang, elektron turun ke tingkat energi yang lebih rendah dan memancarkan energi dalam bentuk foton.

Emisi cahaya
Panjang gelombang dan warna cahaya Cahaya yang dihasilkan bergantung pada perbedaan tingkat energi. Apa yang membentuk persimpangan p-n. Dioda umum terbuat dari silikon atau germanium dan memancarkan cahaya tampak dalam inframerah dekat, namun bahan yang digunakan dalam LED memiliki pita energi yang berbeda pada cahaya inframerah, cahaya tampak, dan ultraviolet dekat.

Polarisasi
Tidak seperti lampu pijar atau lampu neon, LED terpolarisasi. Chip LED memiliki anoda dan katoda (p-n) yang hanya menyala ketika arus searah dialirkan. Pasalnya, LED terbuat dari bahan semikonduktor sehingga arus hanya mengalir ke satu arah dan tidak ke arah lain. Ketika arus balik diterapkan pada LED, jumlah arus yang mengalir melalui chip LED sangat kecil. Hal ini menyebabkan chip LED tidak memancarkan cahaya.

Chip LED memiliki tegangan tembus yang sangat rendah. Ketika tegangan beberapa volt diterapkan dalam arah sebaliknya, sifat isolasi dalam arah LED menghilang dan arus mengalir dalam arah sebaliknya.

Tegangan maju
Karakteristik chip LED serupa dengan karakteristik chip LED chip LED. Sebuah dioda memerlukan tegangan tertentu untuk beroperasi. Namun tegangan yang terlalu besar akan merusak LED meskipun tegangan yang diberikan adalah tegangan maju.

Tegangan yang diperlukan untuk pengoperasian dioda adalah tegangan maju (Vf). Sirkuit merah LED dapat dihubungkan di dalam. seri atau Anda dapat merancang suatu rangkaian dengan menyusunnya secara paralel. Jika Anda sudah menyusunnya secara seri, yang perlu Anda perhatikan adalah besarnya tegangan yang dibutuhkan pada seluruh LED dalam rangkaian tersebut. Namun, jika lampu dipasang secara paralel, Anda harus mempertimbangkan jumlah arus yang dibutuhkan oleh semua lampu yang dipasang secara seri.

Jenis LED yang berbeda menyulitkan pencocokan lampu pada rangkaian seri. Setiap warna LED mempunyai tegangan maju (Vf) yang berbeda-beda. Perbedaan ini terjadi ketika tegangan yang diberikan sumber listrik tidak cukup untuk mengaktifkan chip LED dan beberapa lampu tidak menyala. Namun jika tegangan yang diberikan terlalu tinggi, LED dengan tegangan maju yang rendah dapat rusak.

Pada umumnya LED disusun secara seri agar mempunyai tegangan maju yang sama, sehingga tidak sama. Ini terlalu berbeda untuk serangkaian LED untuk bekerja pada waktu yang sama. banyak Jika LED digunakan untuk menunjukkan tegangan yang lebih tinggi dari tegangan operasi, maka LED dapat dihubungkan secara seri dengan resistor untuk mengoreksi arus agar tidak melebihi batas arus maksimum LED. Lebih dari ini akan merusak LED..

Substrat LED
Pengembangan LED dimulai dengan alat inframerah dan merah dibuat dengan gallium arsenide. Perkembangan dalam ilmu material telah memungkinkan produksi alat dengan panjang gelombang yang lebih pendek, menghasilkan cahaya dengan warna bervariasi.
LED konvensional terbuat dari mineral inorganik yang bervariasi, menghasilkan warna sebagai berikut:

  • aluminium gallium arsenide (AlGaAs) - merah dan inframerah
  • gallium aluminium phosphide - hijau
  • gallium arsenide/phosphide (GaAsP) - merah, oranye-merah, oranye, dan kuning
  • gallium nitride (GaN) - hijau, hijau murni (atau hijau emerald), dan biru
  • gallium phosphide (GaP) - merah, kuning, dan hijau
  • zinc selenide (ZnSe) - biru
  • indium gallium nitride (InGaN) - hijau kebiruan dan biru
  • indium gallium aluminium phosphide - oranye-merah, oranye, kuning, dan hijau
  • silicon carbide (SiC) - biru
  • diamond (C) - ultraviolet
  • silicon (Si) - biru (dalam pengembangan)
  • sapphire (Al2O3) - biru

LED biru dan putih
LED biru pertama yang tersedia secara komersial menggunakan perangkat galium nitrida yang ditemukan oleh Shuji Nakamura pada tahun 1993 saat bekerja di Nichia Corporation di Jepang. Merek-merek ini mulai populer pada akhir tahun 1990. Lampu biru ini dapat menghasilkan cahaya putih dengan memadukannya dengan lampu merah dan hijau yang ada. Karena warna kuning menstimulasi sel darah merah dan hijau pada mata manusia, kombinasi warna kuning fosfor dengan warna biru substrat menghasilkan tampilan putih pada mata manusia.

Lilin putih juga bisa dibuat. Hal ini mirip dengan cara kerja lampu neon.

Cara baru untuk menghasilkan cahaya putih pada LED adalah dengan menggunakan seng sebagai pengganti fosfor. Substrat selenida dapat memancarkan cahaya biru dari situs aktif dan cahaya kuning dari substrat itu sendiri.

Produsen terkemuka dunia

  • Cree (Amerika Serikat), saat ini Cree juga telah memproduksi bohlam ber-Watt kecil untuk kepentingan rumah tangga sehari-hari.
  • Philips Lumileds (Belanda)
  • Avago (Amerika Serikat)
  • Nichia (Jepang)
  • Osram Opto Semiconductor (Jerman)
  • Seoul Semiconductor (Korea Selatan)

Disadur dari: https://id.wikipedia.org/wiki/Dioda_pemancar_cahaya