Funktionsweise einer LED
Werbung
Funktionsweise einer LED Funktionsweise einer LED Jorim Kornblueh 10c - 2013/14, Klosterschule 26. September 2013 1/6 Funktionsweise einer LED Halbleiterdioden Der pn-Übergang p-dotiert Diffusion n-dotiert Diffusion Löcher Elektronen I Stoßen zwei Halbleiterzonen aneinander, so entsteht ein pn-Übergang I Grenzschicht zwischen einem p-Leiter und einem n-Leiter I Diffusion von Elektronen und Löchern führt zur Rekombination: die Leitungselektronen der Grenzschicht werden zu Valenzelektronen und die Löcher verschwinden. I In der Grenzschicht halten sich keine beweglichen Ladungsträger mehr auf. 2/6 Funktionsweise einer LED Halbleiterdioden Die Sperrschicht p-dotiert n-dotiert Sperrschicht - - - - Löcher + + + + + + Elektronen I Die Diffusion beeinflusst die Lage der Ionen, welche im Halbleiter ortsfest sind, nicht. Deshalb verbleibt in der Grenzschicht des n-Leiters nach Abwandern der Elektronen eine positive Ladung. Entsprechend erhält der p-Leiter in der Grenzschicht eine negative Ladung. I Die Ladungen in der Grenzschicht bewirkt eine Spannung am pn-Übergang. Der Ladungstransport wird dort verhindert. Somit wird die Grenzschicht zu einer Sperrschicht. 3/6 Funktionsweise einer LED Sperrichtung und Durchlassrichtung Halbleiterdioden mit und ohne externe Spannung pn-Übergang Animationen 4/6 Funktionsweise einer LED LED Aufbau LED Epoxidharzlinse Gold-Draht LED-Chip LEDs senden bei der Rekombination Photonen aus. Strom Anode Oxid Reflektorwanne p-dotiert GaAsP n-dotiert Kathode GaAs absorbierend Anode Kathode 5/6 Funktionsweise einer LED Blockschaltbild der LED Die LED im Stromkreis Kathode Vorwiderstand RV : RV = Anode RV − + U − UF IF U – Versorgungsspannung UF – Durchlaßspannung IF – Durchlaßstrom IV = UV RV mit UV = U−UF Leistungsaufname: Pv = IV2 · Rv Man versteht unter Anode die positive Elektrode (p-Schicht) und unter Katode die negative Elektrode (n-Schicht). 6/6
