Door Tyler Lacoma, bijgewerkt op 24 maart 2022

LED staat voor light-emitting diode. Hoewel de term ‘diode’ in grote lijnen verwijst naar een halfgeleider die stroom in één richting laat stromen, is een LED een gespecialiseerde diode die is ontworpen om licht uit te zenden wanneer deze in voorwaartse richting is voorgespannen. De twee apparaten delen dezelfde basishalfgeleiderstructuur, maar verschillen qua doel, materialen, verpakking en elektrische kenmerken.

Doel

Standaarddiodes worden voornamelijk gebruikt als stroomregelelementen (gelijkrichters, spanningsregelaars en signaalschakelaars), waarbij hun zichtbaarheid secundair is. LED's daarentegen zijn ontworpen om elektrische energie om te zetten in zichtbaar licht, dus hun verpakking geeft prioriteit aan lichtextractie en visuele prestaties.

Materialen

Conventionele diodes zijn meestal opgebouwd uit puur silicium, gekozen vanwege het voorspelbare p-n-overgangsgedrag. LED's bevatten extra doteermiddelen, zoals gallium, arseen, indium of fosfor, om een ​​directe bandafstand te creëren die de emissie van fotonen vergemakkelijkt. Deze samengestelde halfgeleiders zorgen ervoor dat LED's een breed scala aan kleuren kunnen uitstralen en een hogere efficiëntie kunnen bereiken.

Coating en schaal

Typische diodes zijn ingekapseld in ondoorzichtig keramiek of epoxy om de verbinding te beschermen tegen vocht en mechanische spanning. LED-behuizingen zijn daarentegen opgebouwd uit transparante materialen of lenzen waardoor licht kan ontsnappen. Sommige LED's bevatten diffusors of concentrators om de straal vorm te geven voor toepassingen van achtergrondverlichting tot spotverlichting.

Elektrische stroom

Hoewel beide apparaattypen onder voorwaartse bias werken, vereisen LED's nauwkeurige stroomregeling om de helderheid en levensduur te behouden. Overmatige stroom kan de junctie oververhitten, wat tot voortijdige uitval kan leiden. Normale diodes zijn toleranter ten aanzien van stroomvariaties, waarbij hun primaire ontwerp is gericht op spanningsval en omgekeerde doorslagkarakteristieken.

Door deze verschillen te begrijpen, kunnen ingenieurs het juiste onderdeel voor een bepaalde toepassing selecteren, of het nu een eenvoudige gelijkrichter in een voeding is of een LED-array met hoge intensiteit voor autoverlichting.