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Eine LED ist eine → Diode dopiert in ihrem P Teil durch ein Scandiumgruppenelement ( → Element der Gruppe III des Periodensystems ) und in seinem N Teil durch ein Vanadiumgruppenelement ( → Element aus Gruppe V des Periodensystems )
Der Durchgang von Elektronen zwischen diesen Elementen über Silizium während der korrekten Polarisation der Diode.....
setzt Energie frei, die in Form von Lichtphotonen emittiert wird:
Die Frequenz $ \nu $ der emittierten Photonen und damit die Wellenlänge $ \lambda $ des emittierten Lichts hängt von der Differenz zwischen den Energieniveaus ab, von denen das Elektron herunterfällt:
$ h\nu = E_i-E_f $ daher
$ \lambda = \frac {h \cdot c} {E_i-E_f} = \frac {1240 nm \cdot eV} {\Delta E (eV)} $
mit
Plancks Konstante $ h = 6,626 \cdot 10^{- 34} Js = 4.,13567 \cdot 10^{-15} eV \cdot s $
die Lichtgeschwindigkeit $ c = 2,99792458 \cdot 10^8 \frac{m}{s} $
die Energiedifferenz vor und nach dem Übergang $ E_i-E_f eV $
$ E_i-E_f $ hängt im Wesentlichen von der Art der Dopageelemente ab
- Al // - Ga / As-Dopage ergibt ein eher rotes Licht
- Die Ga // - As / P-Dopage ergibt ein eher orangefarbenes Licht
- Die Ga // - P-Dopage gibt eher grünes Licht
- Die In / Ga // - N-Dopage ergibt ein eher blaues Licht
