Los diodos emisores de luz visible son utilizados en grandes cantidades como indicadores piloto, dispositivos de presentación numérica y dispositivos de presentación de barras, tanto para aplicaciones domésticas como para equipos industriales, esto es debido a sus grandes ventajas que son: peso y espacio insignificantes, precio moderado, y en cierta medida una pequeña inercia, que permite visualizar no solamente dos estados lógicos sino también fenómenos cuyas características varían progresivamente.
Como otros dispositivos de presentación, los Leds pueden proporcionar luz en color rojo, verde y azul. El material de un Led está compuesto principalmente por una combinación semiconductora.
El GaP se utiliza en los Leds emisores de luz roja o verde; el GaAsP para los emisores de luz roja, anaranjada o amarilla y el GaAlAs para los Leds de luz roja. Para los emisores azules se han estado usando materiales como SiC, GaN, ZnSe y ZnS.
El GaP se utiliza en los Leds emisores de luz roja o verde; el GaAsP para los emisores de luz roja, anaranjada o amarilla y el GaAlAs para los Leds de luz roja. Para los emisores azules se han estado usando materiales como SiC, GaN, ZnSe y ZnS.
5 comentarios:
=)
El fenómeno de emisión de luz está basado en la teoría de bandas, por la cual, una tensión externa aplicada a una unión p-n polarizada directamente, excita los electrones, de manera que son capaces de atravesar la banda de energía que separa las dos regiones.
Si la energía es suficiente los electrones escapan del material en forma de fotones.
Cada material semiconductor tiene unas determinadas características que y por tanto una longitud de onda de la luz emitida.
Material Longitud de onda Color
GaAs : Zn 9000 Å Infrarrojo
GaAsP.4 6600 Å Rojo
GaAsP.5 6100 Å Ambar
GaAsP.85 : N 5900 Å Amarillo
GaP : N 5600 Å Verde
Longitudes de onda de algunos compuestos de Galio
A diferencia de la lámparas de incandescencia cuyo funcionamiento es por una determinada tensión, los Led funcionan por la corriente que los atraviesa. Su conexión a una fuente de tensión constante debe estar protegida por una resistencia limitadora.
Teoría de bandas
En un átomo aislado los electrones pueden ocupar determinados niveles energéticos pero cuando los átomos se unen para formar un cristal, las interacciones entre ellos modifican su energía, de tal manera que cada nivel inicial se desdobla en numerosos niveles, que constituyen una banda, existiendo entre ellas huecos, llamados bandas energéticas prohibidas, que sólo pueden salvar los electrones en caso de que se les comunique la energía suficiente.
En los aislantes la banda inferior menos energética (banda de valencia) está completa con los e- más internos de los átomos, pero la superior (banda de conducción) está vacía y separada por una banda prohibida muy ancha (~ 10 eV), imposible de atravesar por un e-. En el caso de los conductores las bandas de conducción y de valencia se encuentran superpuestas, por lo que cualquier aporte de energía es suficiente para producir un desplazamiento de los electrones.
Entre ambos casos se encuentran los semiconductores, cuya estructura de bandas es muy semejante a los aislantes, pero con la diferencia de que la anchura de la banda prohibida es bastante pequeña. Los semiconductores son, por lo tanto, aislantes en condiciones normales, pero una elevación de temperatura proporciona la suficiente energía a los electrones para que, saltando la banda prohibida, pasen a la de conducción, dejando en la banda de valencia el hueco correspondiente.
En el caso de los diodos Led los electrones consiguen saltar fuera de la estructura en forma de radiación que percibimos como luz (fotones).
Un diodo es un componente electrónico basado en
semiconductores, que sólo permite el paso de corriente en un sentido (de ánodo a cátodo). Cuando el ánodo está a más potencial que el cátodo, el diodo está directamente polarizado y conduce. En caso contrario, cuando el cátodo está a mayor
potencial que el cátodo, el diodo está inversamente polarizadoy no permite el paso de corriente. Si estando inversamente polarizado se aplica una tensión mu y elevada, el diodo se
destruye por avalancha de corriente.
ESTRUCTURA INTERNA
Un diodo está compuesto por la unión de dos cristales semiconductores, uno tipo “P” y otro tipo “N”. Los semiconductores puros son aislantes debido a que sus átomos están unidos por enlaces covalentes y sus electrones no tienen movilidad. Cuando un material semiconductor se dopa o
contamina con pequeñísimas cantidades de impurezas
adecuadas, aparecen cargas libres que permiten cierta
movilidad a los electrones. Si las impurezas añadidas originan cargas negativas o electrones libres, el semiconductor se denomina tipo “N” y en el caso contrario, cuando aparecen cargas positivas o huecos, se dice que el semiconductor es del tipo “P”.
Cuando una unión P-N esta inversamente polarizada, el campo eléctrico aplicado aleja a las cargas libres de la unión,impidiendo que ésta sea atravesada por los electrones. Si la polarización es directa, las cargas se aproximan a la unión, por
lo que puede ser franqueada fácilmente por las cargas
eléctricas.
TIPOS DE DIODOS
Diodo zéner es un diodo diseñado para funcionar inversamente polarizado, para aprovechar la propiedad de que la conducción inversa se
produce a tensión constante. Este tipo de diodos se emplea en circuitos reguladores de tensión, debido a que sólo conducen cuando la tensión aplicada es igual a la indicada en la cápsula.
Puente rectificador
Un puente rectificador o puente de diodos, es un circuito integrado que contiene cuatro diodos interconectados, formando un cuadrado con los vértices accesibles. Este circuito sirve para rectificar corriente alterna.
DIODO RECTIFICADOR
El nombre diodo "rectificador” procede de su aplicación, la cual consiste en separar los ciclos positivos de una señal de corriente alterna:
*Cuando se aplica al diodo una tensión de corriente alterna durante los medios ciclos positivos, se polariza en forma directa; de esta manera, permite el paso de la corriente eléctrica.
*Durante los medios ciclos negativos, el diodo se polariza de manera inversa; con ello, evita el paso de la corriente en tal sentido.
Hay que considerar:
-La frecuencia máxima en que realizan correctamente su función
-La corriente máxima en que pueden conducir en sentido directo
-Las tensiones directa e inversa máximas que soportarán
Una de las aplicaciones clásicas de los diodos rectificadores, es en las fuentes de alimentación; aquí, convierten una señal de corriente alterna en otra de corriente directa.
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