LED (diodo emisor de luz), un diodo emisor de luz, es un dispositivo semiconductor de estado sólido que puede convertir la energía eléctrica en luz visible. Puede convertir directamente la electricidad en luz. El corazón del LED es un chip semiconductor. Un extremo del chip está unido a un soporte, un extremo es un polo negativo y el otro extremo está conectado al polo positivo de la fuente de alimentación, de modo que todo el chip está encapsulado con resina epoxi.
El chip semiconductor se compone de dos partes. Una parte es un semiconductor de tipo P, en el que predominan los huecos, y el otro extremo es un semiconductor de tipo N, en el que predominan los electrones. Pero cuando estos dos semiconductores están conectados, se forma una unión PN entre ellos. Cuando la corriente actúa sobre el chip a través del cable, los electrones serán empujados al área P, donde los electrones se recombinarán con los agujeros y luego emitirán energía en forma de fotones. Este es el principio de la emisión de luz LED. La longitud de onda de la luz, es decir, el color de la luz, está determinada por el material que forma la unión PN.
El LED puede emitir directamente luz roja, amarilla, azul, verde, verde, naranja, púrpura y blanca.
Al principio, el LED se utilizó como fuente de luz indicadora de instrumentos y medidores. Más tarde, varios LED de colores claros se utilizaron ampliamente en semáforos y pantallas de gran superficie, lo que produjo buenos beneficios económicos y sociales. Tome como ejemplo la lámpara de semáforo roja de 12 pulgadas. En los Estados Unidos, la lámpara incandescente de 140 vatios con larga vida útil y baja eficiencia luminosa se utilizó originalmente como fuente de luz, que producía 2000 lúmenes de luz blanca. Después de pasar por el filtro rojo, la pérdida de luz es del 90 por ciento, dejando solo 200 lúmenes de luz roja. En la lámpara de nuevo diseño, Lumileds utiliza 18 fuentes de luz LED rojas, incluida la pérdida del circuito. El consumo de energía total es de 14 vatios, lo que puede producir el mismo efecto luminoso. La lámpara de señal de automóvil también es un campo importante de aplicación de fuente de luz LED.
Para la iluminación general, las personas necesitan más fuentes de luz blanca. En 1998, se desarrolló con éxito el LED blanco. Este LED se fabrica empaquetando juntos el chip GaN y el granate de itrio y aluminio (YAG). El chip GaN emite luz azul (λ P=465nm, Wd=30nm), el fósforo YAG que contiene Ce3 más sinterizado a alta temperatura emite luz amarilla después de ser excitado por esta luz azul, con un valor máximo de Lámpara LED 550n m. El sustrato LED azul se instala en la cavidad de reflexión en forma de cuenco, cubierto con una fina capa de resina mezclada con YAG, de aproximadamente 200-500nm. La luz azul del sustrato LED es parcialmente absorbida por el fósforo, y la otra parte de la luz azul se mezcla con la luz amarilla del fósforo para obtener luz blanca.
Para el LED blanco InGaN/YAG, al cambiar la composición química del fósforo YAG y ajustar el grosor de la capa de fósforo, se pueden obtener varias luces blancas con una temperatura de color de 3500-10000K. Este método de obtención de luz blanca a través de LED azul tiene una estructura simple, bajo costo y alta madurez tecnológica, por lo que es ampliamente utilizado.