דיודה פולטת אור
מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
דיודה פולטת אור (LED - Light emitting diode) הינה התקן מוליך למחצה אשר פולט אור לא קוהרנטי בספקטרום צר. ספקטרום האור נקבע בהתאם לתרכובת המוליך למחצה.
תוכן עניינים |
[עריכה] עקרון הפעולה
ה-LED הינה דיודה בעלת תכונות ייחודיות. בדומה לדיודה רגילה, היא מורכבת מחומר מוליך למחצה שעבר סימום על מנת ליצור בו צומת p-n. בדומה לדיודה סטנדרטית, הזרם החשמלי ב-LED יזרום בממתח קדמי מצד ה-p לצד ה-n, אך לא יזרום בכיוון ההפוך כאשר הדיודה בממתח אחורי. נושאי מטען (אלקטרונים וחורים) יסחפו אל תוך הצומת כתוצאה מהממתח הקדמי שמופעל על הדיודה. ברגע שאלקטרון יפגוש חור, הוא יאבד מהאנרגיה שלו וייפול למצב אנרגטי נמוך יותר.
המיוחד ב־LED לעומת דיודה סטנדרטית, הוא שישנו פער אנרגטי ישיר בין נקודת השיא האנרגטית בפס הערכיות לבין השפל האנרגטי בפס ההולכה של המוליך למחצה. משמעות הפער האנרגטי הישיר היא שהאלקטרון יכול ליפול מפס ההולכה לפס הערכיות תוך כדי שימור התנע שלו ופליטת פוטון בעל אנרגיה המתאימה לפער אנרגיה זה - כלומר הדיודה תפלוט אור כשהיא נמצאת בממתח קדמי.
תרכובת המוליך למחצה הראשונה לייצור LED הייתה גאליום-ארסן, שסיפקה אור סביב התחום האדום. כיום, עם ההתפתחות הטכנולוגית ניתן לייצר LED שיפלטו אור במגוון צבעים בתחום הנראה, בתחום התת-אדום ובתחום העל-סגול.
[עריכה] יתרונות בשימוש ב־LED
- ספקטרום האור הנפלט על ידי ה־LED הוא צר, ולכן אין צורך במסננים נוספים על מנת לקבל ספקטרום ספציפי.
- עמידות מכנית למכות, זעזועים, בניגוד לנורות רגילות.
- אורך חיים - הנמדד במאות אלפי שעות, לעומת כ-1000 שעות של נורת להט רגילה.
- ה- LED אינו חדל מלפעול באופן חד ופתאומי כמו נורת להט, אלא מספק פחות ופחות אור לאורך זמן
- נצילות גבוהה
- התחממות גבוהה ביחס לגודלו אך אינה משמעותית במגע .
- הזמן הדרוש להביא את ה־LED להארה יכול להגיע למיקרו שניות. לשם השוואה, לנורת להט דרוש זמן של עשירית שנייה, ולנורה פלאורוסנטית דרוש זמן של חצי שנייה.
[עריכה] חסרונות בשימוש ב־LED
- פעולה תקינה של ה־LED תלויה מאוד בטמפרטורה שבה היא נמצאת
[עריכה] שימושים ב־LED
- נוריות בקרה
- נוריות בשלט רחוק
- רמזורים
- גלאי תזוזה - כמו בעכבר האופטי
- פנסים
- תקשורת אופטית על גבי סיבים אופטיים לטווחים קצרים
