LED lục, lam và đỏ.
LED (viết tắt của
Light Emitting Diode, có nghĩa là
điốt phát quang) là các
điốt có khả năng phát ra
ánh sáng hay tia
hồng ngoại,
tử ngoại. Cũng giống như điốt, LED được cấu tạo từ một khối
bán dẫn loại p ghép với một khối
bán dẫn loại n.
Hoạt động Cấu trúc một LED thông thường
Hoạt động của LED giống với nhiều loại điốt bán dẫn.
Khối bán dẫn loại p chứa nhiều
lỗ trống tự do mang
điện tích dương nên khi ghép với khối bán dẫn n (chứa các
điện tử tự do) thì các lỗ trống này có xu hướng chuyễn động khuếch tán sang khối n. Cùng lúc khối p lại nhận thêm các điện tử (điện tích âm) từ khối n chuyển sang. Kết quả là khối p tích điện âm (thiếu hụt lỗ trống và dư thừa điện tử) trong khi khối n tích điện dương (thiếu hụt điện tử và dư thừa lỗ trống).
Ở biên giới hai bên mặt tiếp giáp, một số điện tử bị lỗ trống thu hút và khi chúng tiến lại gần nhau, chúng có xu hướng kết hợp với nhau tạo thành các nguyên tử trung hòa. Quá trình này có thể giải phóng năng lượng dưới dạng
ánh sáng (hay các
bức xạ điện từ có bước sóng gần đó).
Tính chấtTùy theo mức năng lượng giải phóng cao hay thấp mà bước sóng ánh sáng phát ra khác nhau (tức
màu sắc của LED sẽ khác nhau). Mức năng lượng (và màu sắc của LED) hoàn toàn phụ thuộc vào cấu trúc năng lượng của các nguyên tử chất bán dẫn.
LED thường có điện thế phân cực thuận cao hơn điốt thông thường, trong khoảng 1,5 đến 3
V. Nhưng điện thế phân cực nghịch ở LED thì không cao. Do đó, LED rất dễ bị hư hỏng do điện thế ngược gây ra.
Ứng dụng Đèn chiếu sáng sử dụng các LED phát
ánh sáng trắng.
LED được dùng để làm bộ phận hiển thị trong các thiết bị điện, điện tử, đèn quảng cáo, trang trí, đèn giao thông.
Có nghiên cứu về các loại LED có độ sáng tương đương với bóng đèn bằng khí neon. Đèn chiếu sáng bằng LED được cho là có các ưu điểm như gọn nhẹ, bền, tiết kiệm năng lượng.
Các LED phát ra tia hồng ngoại được dùng trong các thiết bị
điều khiển từ xa cho đồ điện tử dân dụng.