Mengapa LED harus dioda?

24

Saya tahu LED adalah singkatan dari Light Emitting Diode; tetapi mengapa komponen ini perlu dioda untuk memancarkan cahaya?

Pertanyaan saya mengasumsikan bahwa "led" yang kita lihat di mana-mana (untuk pencahayaan, layar, dll) sebenarnya adalah dioda - asumsi ini mungkin salah.

led diodes light noamtm
sumber
8
Ada kalanya sumber cahaya tidak pernah LED. Untuk pertanyaan Anda: Apa yang disebut LED adalah LED. Jika seseorang memanggil LED sesuatu yang bukan LED, mereka salah.
Eugene Sh.
16
Itu tidak harus menjadi LED untuk memancarkan cahaya, namun harus menjadi dioda untuk menjadi dioda pemancar cahaya.
Robert Fay
48
Ada juga kapasitor pemancar cahaya (biasa disebut EL-wire) dan resistor pemancar cahaya (biasa disebut bola lampu pijar) dan tabung vakum pemancar cahaya (biasa disebut CRT) dan tabung pelepasan gas pemancar cahaya (umumnya disebut lampu neon) dan ...
Hearth
7
saya tidak ingin terdengar kasar ... semakin saya membaca pertanyaan Anda, semakin tidak masuk akal ... mungkin pertanyaan Anda perlu diucapkan kembali ... sekarang, pertanyaan Anda adalah sesuatu seperti ini i know that birds lay eggs, but do they really have to lay eggs?... mungkin bertanya tentang light emission from a PN junctionalih - alih bertanya apakah "what we know as LED" has to be a diode... intinya, ditemukan bahwa persimpangan PN memancarkan cahaya, dan memiliki sifat yang diinginkan saat memancarkan cahaya ... penemuan itu telah dikembangkan ke tingkat yang kita lihat hari ini ... itu harus menjadi dioda (PN jnc)
jsotola
10
@Felthry Bahkan ada kayu yang memancarkan cahaya tanpa membutuhkan listrik ...
Hagen von Eitzen

Jawaban:

56

Jawaban yang ada kehilangan inti pertanyaan.

LED perlu dioda, khususnya karena cara pembawa muatan menggabungkan kembali di persimpangan dioda maju melepaskan jumlah energi yang benar untuk membuat foton dalam rentang yang terlihat. Melewati arus melalui sepotong semikonduktor tanpa sambungan dioda di dalamnya hanya akan menghasilkan panas.

Penting juga untuk efisiensi bahwa semikonduktor menjadi bahan celah pita langsung , sehingga energi tidak hilang ke fonon (getaran kristal - panas) daripada foton.

Dioda silikon biasa memancarkan cahaya juga, tetapi karena celah pita terlalu rendah, foton yang dipancarkan berada dalam kisaran inframerah, dan tidak terlihat oleh mata. Juga, silikon adalah bahan celah pita tidak langsung, yang sangat mengurangi efisiensinya dalam memproduksi foton sama sekali.

Dave Tweed
sumber
Jawaban tekno yang bagus.
Sparky256
2
Silikon dioda adalah penghasil cahaya yang jauh lebih efisien daripada apa yang biasa kita sebut LED karena silikon adalah bahan pita pita tidak langsung. Dan ada juga banyak jenis LED yang memancarkan inframerah dengan cara yang sama dengan LED yang terlihat, tetapi mereka tidak terbuat dari silikon.
The Photon
1
Jadi, Anda perlu persimpangan untuk memancarkan cahaya. Bisakah perangkat dengan dua (atau lebih) persimpangan semi-konduktor mengeluarkan cahaya? Apakah mungkin transistor pemancar cahaya?
Jetpack
2
@ Jetpack: Tentu, secara konsep memungkinkan. Bahkan, beberapa pekerjaan pendahuluan telah dilakukan di daerah itu.
Dave Tweed
+1. Phonon adalah kata baru bagi saya. Anda hidup dan belajar.
Wossname
4

mengapa komponen ini perlu dioda untuk memancarkan cahaya?

Dengan konservasi energi, emisi cahaya menyiratkan input daya. Adalah normal untuk memberikan daya listrik melalui dua kabel, sehingga pemancar cahaya bertenaga listrik paling sederhana memiliki dua terminal kabel, yaitu dioda.

Semikonduktor dua terminal menggantikan tabung dua terminal (diisi dengan vakum atau diisi gas) yang memiliki dua elektroda, yang disebut 'dioda', dan namanya macet. Panel electroluminescent dari masa lampau juga merupakan semikonduktor yang memancarkan cahaya, tetapi tidak diproduksi dalam jenis jalur perakitan berteknologi tinggi tempat dioda elektronik dibuat. Jadi, itu tidak disebut dioda.

Perangkat "LED" putih di sekitar Anda bukan dioda semikonduktor sederhana, tetapi merupakan struktur dengan dioda dan fosfor yang menghasilkan jumlah cahaya putih yang bermanfaat, memiliki dioda pemancar biru dan fosfor merah / jingga / kuning / hijau yang mengubah cahaya biru. Lensa dan fitur lain untuk emisi cahaya yang efektif adalah umum; LED tidak menyerupai dioda praktis lainnya, kecuali mereka memiliki dua kabel atau terminal penghubung.

Whit3rd
sumber
1
Perangkat solid state electroluminescent yang memancarkan cahaya, SELALU disebut dioda ketika diketahui bahwa dioda eksperimental pertama memancarkan cahaya pada tahun 1907. LED saat ini masih memiliki semua karakteristik dioda umum.
Disalahpahami
1
@ disalahpahami Ya itu karakteristik tegangan vs arus yang membuatnya menjadi dioda, sudah seperti itu karena mereka kacamata dengan merkuri dan yang lainnya di awal-awal. Persimpangan pn tunggal bertanggung jawab untuk karakteristik yang membuatnya menjadi dioda.
Stian Yttervik
1
Pemancar cahaya bertenaga listrik paling sederhana adalah sebuah resistor, alias bola lampu pijar. Itu bukan dioda.
user71659
@ user71659 Karena lampu pijar memiliki dua terminal, ia dapat dinyalakan; terminal dihubungkan dengan kabel (melalui filamen), sehingga hanya memiliki satu elektroda (dan tidak akan menyambungkan nama 'dioda').
Whit3rd
1
@ Whit3rd Tapi user71659 benar juga. Pemancar cahaya bertenaga listrik paling sederhana bukanlah dioda - itu adalah sebuah penghambat (bola lampu pijar). Hanya karena memiliki dua terminal tidak berarti perlu disebut dioda: having two electrodes, which were called 'diode', and the name has stuck- yang tidak masuk akal jika tidak kapasitor, resistor dan kumparan juga harus disebut dioda
slebetman
4

LED adalah singkatan dari Light Emitting Diode; tetapi mengapa komponen ini perlu dioda untuk memancarkan cahaya?

Karena LED adalah dioda yang memiliki karakteristik yang sama dengan solid state diode.

Pertanyaan saya mengasumsikan bahwa "led" yang kita lihat di mana-mana (untuk pencahayaan, layar, dll) sebenarnya adalah dioda - asumsi ini mungkin salah.

Asumsi Anda benar.

Dioda adalah komponen elektronik yang memiliki resistansi rendah dalam satu arah. Ini adalah perangkat elektroda ganda (anoda dan katoda) di mana aliran elektron dari katoda ke anoda adalah konduktansi rendah dan aliran elektron primer adalah aliran konduktansi tinggi dari anoda ke katoda.

Dioda yang paling umum terbuat dari bahan semikonduktor mengkristal (misalnya silikon, germanium dan galium arsenide, indium phosphide, safir, dan kuarsa) yang didoping dengan pengotor tipe p dan n yang dipisahkan oleh blok bangunan semikonduktor paling sederhana, persimpangan pn.

Ada banyak jenis dioda dengan berbagai karakteristik. Ini adalah sifat-sifat p dan n dopan dan pengaruhnya terhadap karakteristik tegangan-arus dari persimpangan pn yang memisahkan satu jenis dioda dari yang lain.

Di atas berlaku untuk semua dioda termasuk LED.

Dalam LED dopan memiliki sifat electroluminescence. Ketika elektron melintasi persimpangan pn, banyak elektron diubah menjadi partikel sub-atom yang disebut foton.

Dioda Pemancar Cahaya disebut dioda karena memang dioda semikonduktor yang juga memancarkan foton dalam bentuk UV, cahaya tampak, dan IR.

Disalahpahami
sumber
3

Dioda adalah perangkat semikonduktor yang paling sederhana. Dan, perangkat semikonduktor paling sederhana juga dapat dibuat untuk memancarkan cahaya. Voila! Dioda pemancar cahaya! Seseorang berpotensi menyebutnya perangkat semikonduktor pemancar cahaya (LES), tetapi itu hanya akan terdengar seperti nama asli ... sooo tidak keren.

[diedit] Dari komentar di bawah, ada perangkat semikonduktor tanpa dioda. Namun, mereka tampaknya menjadi sensor dan tidak memancarkan cahaya. Modul peltier memang memindahkan panas, tetapi tidak membuatnya. Jadi, dapat dibayangkan bahwa perangkat semikonduktor pemancar cahaya dapat dibuat di masa depan yang bukan dioda. Namun, itu kemungkinan akan memiliki nama baru (bukan dioda atau LED).

Jadi, sejauh ini, di layar TV dan di tempat lain, jika itu disebut LED, cahaya (bagian spektrum yang terlihat atau tidak terlihat) sebenarnya berasal dari LED itu sendiri. Ini adalah sumber cahaya termurah yang efisien untuk diproduksi. Tentu saja bisa ada "palsu LED" ... lampu neon atau lampu pijar mini yang terlihat seperti LED. Saya telah melihat orang-orang di dekorasi lampu natal, dan mereka sedikit lebih murah daripada yang asli.

Indraneel
sumber
1
Apakah LES salah ketik? Jika demikian maka saya tidak melihat bagaimana sesuatu yang bukan dioda disebut dioda.
Eugene Sh.
Itu selalu dioda. Dioda adalah semikonduktor. Jadi dioda pemancar cahaya juga merupakan semikonduktor pemancar cahaya. Dan untuk semua tujuan praktis, semikonduktor pemancar cahaya juga merupakan dioda pemancar cahaya (kecuali jika Anda mengetahui semikonduktor non-dioda yang menghasilkan cahaya).
Indraneel
OK, jadi LES adalah Light Emitting Semiconductor. Itulah yang ingin saya klarifikasi.
Eugene Sh.
2
@EugeneSh. untuk mengklarifikasi, "LES" bukanlah istilah yang nyata (diakui). Itu hanya sesuatu yang saya pikirkan. Bagi saya, ini adalah akronim untuk Light Emitting Semiconductor. Tidak ada yang dijual di pasaran dengan nama itu.
Indraneel
Dioda adalah perangkat semikonduktor, bukan semikonduktor.
Pos Gizi