Was ist das Funktionsprinzip einer LED?
Piotr Berger
2025-08-01 09:16:51
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: 16
Fliest ein Strom in eine bestimmte Richtung durch den Festkörper, dann emittiert dieser ein Licht, er beginnt also zu leuchten. Der Prozess wird in der Lichttechnik als Elektrolumineszenz bezeichnet. Damit dies funktioniert, müssen die Komponenten einer LED folgendermaßen angeordnet sein: Die LED verfügt über eine Anode, die positiv geladene Elektrode, sowie eine Kathode, die negativ geladene Elektrode. Damit ein Strom zwischen beiden Elektroden fließen kann und es zur Elektrolumineszenz kommt, sind sie mit einem Golddraht miteinander verbunden. Das Herzstück einer jeden Leuchtdiode ist der LED Chip, der für die Elektrolumineszenz zuständig ist. Der LED Chip selbst ist ein Halbleiterkristall, der aus mehreren Schichten besteht. Wird nun an die Anode und Kathode der LED eine Spannung angelegt, dann kommt es zum Elektronenfluss zwischen beiden Schichten und Energie in Form von Licht und Wärme wird freigesetzt. Durch eine bestimmte Dotierung des Halbleitermaterials lässt sich gezielt Licht in bestimmten Lichtfarben und in verschiedenen Farbtemperaturen erzeugen.
Katrin Pfeiffer
2025-07-25 01:29:41
Anzahl der Antworten
: 14
Leuchtdioden bestehen aus Halbleiterkristallschichten, die in Abhängigkeit vom verwendeten Material Licht bestimmter Wellenlängen abgeben, wenn ein Strom in Durchlassrichtung hindurchfließt. Der LED-Chip ist über eine kristalline Siliziumschicht an eine Kathode angekoppelt. Auf der Siliziumschicht liegt eine zweite, dünnere Schicht aus Halbleitermaterial auf, die einen Elektronenmangel aufweist. Im Übergangsbereich, der sog. Sperrschicht, treffen die überschüssigen Elektronen auf die "Löcher", an denen Elektronen fehlen und schließen diese, wobei Energie als Licht abgegeben wird. Der Anschluss an die Anode erfolgt über einen sehr dünnen Golddraht, der den Lichtaustritt nur minimal beeinträchtigt. Eine schützende Kunststoffschicht umgibt die LED-Chips und verbessert den Lichtaustritt. Das Leuchtelement gibt sein Licht sehr zielgerichtet ab, anstatt in alle Richtungen zu strahlen wie eine Glühbirne.
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