Leuchtdioden (LEDs) bestehen aus Halbleiterkristallschichten, die in Abhängigkeit vom verwendeten Material Licht bestimmter Wellenlängen abgeben, wenn ein Strom in Durchlassrichtung hindurchfließt (Elektroluminiszenz). Die einzelnen Dioden leuchten entweder rot, grün oder blau; weißes Licht kann hieraus auf verschiedene Weise gewonnen werden. Früher haben Leuchtdioden hauptsächlich als bunte, aber leuchtschwache Signallämpchen gedient. Nach Jahrzehnten der Forschung und Entwicklung revolutionieren die digital ansteuerbaren, stromsparenden Leuchtmittel nun die Beleuchtung, indem sie die veralteten, ineffizienten Glühlampen ablösen.
Leuchtdiode: Aufbau und Funktion
Halbleiter haben die Eigenschaft nur in einer der beiden möglichen Fließrichtungen gut Strom& zu leiten. Der LED-Chip ist über eine kristalline Siliziumschicht an eine Kathode (Elektronenüberschuss, negativer Ladungspol) angekoppelt. Auf der Siliziumschicht liegt eine zweite, dünnere Schicht aus Halbleitermaterial auf, die einen Elektronenmangel aufweist. Im Übergangsbereich, der sog. Sperrschicht, treffen die überschüssigen Elektronen auf die "Löcher", an denen Elektronen fehlen und schließen diese, wobei Energie als Licht abgegeben wird. Der Anschluss an die Anode (positiver Ladungspol) erfolgt über einen sehr dünnen Golddraht, der den Lichtaustritt nur minimal beeinträchtigt. Eine schützende Kunststoffschicht umgibt die LED-Chips und verbessert den Lichtaustritt.
