Hvordan virker en led-pære?
Jeg kan godt forstå, hvorfor en gammeldags glødelampe kan lyse, men hvordan hænger det sammen med en led-pære?
Leif Damborg, Svenstrup
Newton har talt med Ivan Katic, seniorkonsulent ved Teknologisk Institut:
»Led er en forkortelse for light emitting diode, hvilket fortæller, at den består af dioder, der udsender lys. I modsætning til en glødepære har dioden ikke en metaltråd, der lyser og kan brænde sammen. Dette betyder, at holdbarheden er længere. Samtidig udsender en diode meget mindre varme. Det gør den både mere energieffektiv, og overophedning reduceres.
Grundlæggende virker led som en omvendt solcelle. I en solcelle sendes sollys ind på en solcelle, hvorved der dannes en strøm. I en led sendes strøm igennem en diode, hvorved der dannes lys. Både solcellen og dioden er halvledere. Halvlederen i dioden består af en plade, der er fremstillet sådan, at der er et overskud af elektroner på den ene side og et underskud af elektroner på den anden side. Når der sættes en spænding henover halvlederen, vil de overskydende elektroner bevæge sig fra materialet med et overskud af elektroner til materialet med underskud af elektroner og videre mod den positive pol. Der vil således løbe en strøm igennem halvlederen.
Lyset dannes, når elektroner med meget energi fra materialet med overskud af elektroner bevæger sin ind i materialet med et underskud af elektroner. Her vil elektronerne falde i energi, og den overskydende energi vil blive udsendt i form af lys.
Hvis der er lille forskel mellem den energi elektronen har, når den befinder sig i materialet med et overskud af elektroner, og den energi elektronen har i materialet med underskud af elektroner, vil det udsendte lys have lav energi. Lys med lav energi ligger uden for det synlige spektrum af lys og kan ikke opfattes af menneskets øje. Det kan alligevel bruges, som det sker i fjernbetjeninger, der udsender lys i det infrarøde spektrum. Vi kan ikke se det infrarøde lys, men det opfanges af en modtager i fjernsynet. Halvlederen kan designes således, at energiforskellen mellem elektronen i de to materialer passer præcis med energien af det lys, som det menneskelige øje kan se. Ligeledes kan man designe materialerne således, at det udsendte lys har præcis den farve, man ønsker. For at få hvidt lys kombinerer man flere dioder, der lyser i forskellige farver. Alternativt kan man også justere lysets farve ved at lade det passere igennem en fosforescerende belægning uden om halvlederen.«