¿Cuál es el principio de funcionamiento del LED?

Al igual que los diodos ordinarios, los diodos emisores de luz están compuestos por una unión PN y también tienen conductividad unidireccional. Cuando se aplica un voltaje directo al diodo emisor de luz, los agujeros inyectados desde el área P al área N y los electrones inyectados desde el área N al área P están en contacto con los electrones en el área N y los vacíos en el área P dentro de unas pocas micras de la unión PN. Los agujeros se recombinan produciendo una emisión de fluorescencia espontánea. Los estados de energía de los electrones y los huecos en diferentes materiales semiconductores son diferentes.

Cuando los electrones y los huecos se recombinan, la energía liberada es algo diferente: cuanta más energía liberada, más corta es la longitud de onda de la luz emitida. Se utilizan comúnmente diodos que emiten luz roja, verde o amarilla. El voltaje de ruptura inversa del diodo emisor de luz es superior a 5 voltios. Su curva característica de voltios-amperios hacia adelante es muy pronunciada y se debe conectar una resistencia limitadora de corriente en serie para controlar la corriente a través del diodo.

La parte central del diodo emisor de luz es una oblea compuesta por un semiconductor tipo P y un semiconductor tipo N. Existe una capa de transición entre el semiconductor tipo P y el semiconductor tipo N, que se denomina unión PN. En la unión PN de algunos materiales semiconductores, cuando los portadores minoritarios inyectados y los portadores mayoritarios se recombinan, el exceso de energía se libera en forma de luz, convirtiendo así directamente la energía eléctrica en energía luminosa.

Con voltaje inverso aplicado a la unión PN, es difícil inyectar portadores minoritarios, por lo que no se emite luz. Cuando está en un estado de funcionamiento positivo (es decir, se aplica un voltaje positivo en ambos extremos), cuando la corriente fluye desde el ánodo del LED al cátodo, el cristal semiconductor emite luz de diferentes colores, desde ultravioleta a infrarrojo. La intensidad de la luz está relacionada con la corriente.