Como funciona um díodo emissor de luz?

Como funciona um diodo emissor de luz?
Funcionamento de um LED

O diodo se torna condutivo acima de uma tensão limite (threshold voltage) suficiente para forçar os elétrons na região tipo N a se combinarem com as lacunas da região tipo P. Sempre que isso ocorre, energia é liberada, criando um fóton, ou quantum de luz.

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O Díodo Emissor de Luz (LED) é um dispositivo semicondutor que emite luz visível quando é atravessado por uma corrente eléctrica. É um tipo de díodo que converte energia eléctrica em energia luminosa. Ao contrário das lâmpadas incandescentes tradicionais que produzem luz através do aquecimento de um filamento, os LEDs produzem luz através de um processo chamado electroluminescência.

Quando uma corrente eléctrica passa através do material semicondutor, cria um fluxo de electrões que se deslocam do lado negativo do díodo (cátodo) para o lado positivo (ânodo). À medida que os electrões atravessam a junção p-n, libertam energia sob a forma de fotões. A cor da luz emitida pelo LED depende do tipo de material semicondutor utilizado na construção do díodo.

O primeiro LED foi inventado em 1962 por Nick Holonyak Jr., um investigador da General Electric. Holonyak utilizou um material semicondutor chamado fosforeto de arsenieto de gálio para criar o primeiro LED vermelho. Desde então, a tecnologia LED avançou significativamente e os LED estão actualmente disponíveis numa gama de cores, incluindo vermelho, verde, azul, amarelo e branco.

Para além da luz visível, os LED também podem emitir radiação infravermelha. Os LEDs de infravermelhos, também conhecidos como LEDs IR, são utilizados numa variedade de aplicações, incluindo controlos remotos e sistemas de segurança. Os LED de infravermelhos funcionam emitindo luz no espectro de infravermelhos, que não é visível ao olho humano. Quando um LED IR emite luz, esta pode ser detectada por um receptor de infravermelhos, que converte a luz num sinal eléctrico que pode ser interpretado por um dispositivo como um televisor ou uma câmara de segurança.

A luz produzida por um LED é criada através de um processo denominado recombinação. A recombinação ocorre quando um electrão e um buraco (um espaço vazio onde deveria estar um electrão) se juntam para formar uma molécula. Quando a molécula se forma, liberta energia sob a forma de um fotão. Este fotão é o que cria a luz emitida pelo LED.

Globalmente, a capacidade de emissão de luz do LED deve-se às propriedades únicas do material semicondutor utilizado na sua construção. Quando uma corrente eléctrica atravessa o material, cria um fluxo de electrões que libertam energia sob a forma de fotões. Este processo é o que permite aos LEDs produzir luz brilhante e eficiente em termos energéticos, que é utilizada numa vasta gama de aplicações.

FAQ
Quem inventou o díodo emissor de luz?

O díodo emissor de luz (LED) foi inventado por Nick Holonyak Jr. em 1962, quando trabalhava na General Electric.

Relacionado com isto, quem inventou o LED branco?

O LED branco foi inventado por um trio de cientistas japoneses: Isamu Akasaki, Hiroshi Amano e Shuji Nakamura. Receberam o Prémio Nobel da Física em 2014 pelo seu trabalho no desenvolvimento do LED azul, que foi um passo crucial para a criação do LED branco.

Então, qual é o díodo capaz de emitir luz?

O díodo que é capaz de emitir luz chama-se Díodo Emissor de Luz (LED).