Cómo funciona un LED ⚡ Qué es un LED (Diodo emisor de luz)

Summary

En este video, se explora el funcionamiento de los diodos emisores de luz (LED), comenzando por los principios básicos de los diodos. Se explica cómo el proceso de dopaje del silicio crea semiconductores tipo N y P, y cómo su unión forma un diodo PN que permite la emisión de luz al pasar corriente. Se discute la transformación de energía en luz y se aborda la estructura de los LED, incluidos los LED RGB, que generan múltiples colores al variar el voltaje. Este análisis resalta la importancia de la física y la química en la tecnología LED, ofreciendo una visión clara de su funcionamiento.

Takeaways

• 😀 La luz se genera comúnmente mediante LEDs (diodos emisores de luz) que permiten el paso de corriente eléctrica en una sola dirección.
• 😀 Los LEDs son preferidos por su bajo consumo de energía, mayor resistencia al impacto y larga vida útil.
• 😀 El funcionamiento de un LED se puede entender mejor revisando cómo funciona un diodo común, que también puede emitir luz, aunque de manera ineficiente.
• 😀 La composición interna de un diodo incluye materiales semiconductores como el silicio, que se dopan para controlar su conductividad.
• 😀 Existen dos tipos de semiconductores: tipo N, que tiene electrones de sobra, y tipo P, que tiene 'huecos' (cargas positivas).
• 😀 Cuando un diodo está en polarización directa, los electrones libres del semiconductor tipo N pueden saltar al tipo P, permitiendo que la corriente fluya y emitiendo luz.
• 😀 La energía perdida por los electrones al cruzar la unión PN se transforma en luz (fotones), lo que explica la emisión de luz en los LEDs.
• 😀 La longitud de onda de la luz emitida es constante y depende de los tipos de impurezas en los semiconductores, lo que permite generar diferentes colores.
• 😀 Los diodos comunes no brillan continuamente porque la luz se genera solo en el área de contacto de los semiconductores, que generalmente está cubierta.
• 😀 Los LEDs RGB tienen pares de semiconductores para cada color (rojo, verde y azul) y permiten la variación de voltaje para producir diferentes colores.

Q & A

¿Cuál es la principal característica de un diodo LED?

Un diodo LED permite el paso de corriente eléctrica en una sola dirección, lo que es una característica común de todos los diodos.

¿Qué ventajas tienen los LEDs sobre otras fuentes de luz?

Los LEDs tienen bajo consumo energético, mayor resistencia al impacto y una vida útil más larga, lo que los hace preferibles para la iluminación.

¿Qué es el 'dopaje' en el contexto de los semiconductores?

El dopaje es un proceso en el que se añaden impurezas al silicio para controlar su conductividad, convirtiéndolo en un semiconductor tipo N o tipo P.

¿Qué ocurre en un diodo cuando se invierte la polaridad de la fuente de voltaje?

Cuando se invierte la polaridad, los electrones libres del semiconductor tipo N no pueden moverse hacia el tipo P, impidiendo la generación de corriente, lo que se conoce como polarización inversa.

¿Cómo se produce la emisión de luz en un LED?

La luz se emite cuando los electrones se mueven de un átomo con más electrones de valencia a uno con menos, y la energía que pierden en este proceso se transforma en luz o fotones.

¿Por qué los diodos semiconductores comunes no emiten luz visible?

Los diodos semiconductores comunes no brillan porque sus espectros de emisión pueden no ser visibles para el ojo humano y su forma impide que la luz generada sea observable.

¿Qué se utiliza para mejorar la eficiencia de un LED?

Para mejorar la eficiencia de un LED, se añade un reflector para dirigir la luz, y se cubre con una resina epóxica transparente para proteger el conjunto.

¿Qué hace una capa de fósforo en un LED?

La capa de fósforo en un LED se utiliza para transformar la luz azul emitida en una luz amarilla, creando así la percepción de luz blanca al mezclar los dos espectros.

¿Cómo funcionan los diodos RGB?

Los diodos RGB tienen tres pares de semiconductores que producen colores rojo, verde y azul, y al variar independientemente el voltaje que pasa por cada uno, se puede percibir diferentes colores.

¿Qué materiales se utilizan en la fabricación de un LED?

Un LED se fabrica utilizando un sustrato, capas de semiconductores tipo N y P, cables para el flujo de corriente, y a veces una capa de fósforo y un reflector.