Leds

¿Que son los leds?
Un led []es un diodo semiconductor que emite luz y su funcionamiento es idéntico al de un diodo común. Se usan como indicadores en muchos dispositivos, y cada vez con mucha más frecuencia, en iluminación.
Presentado como un componente electrónico en 1962, los primeros leds emitían luz roja de baja intensidad, pero los dispositivos actuales emiten luz de alto brillo en elespectro infrarrojo, visible y ultravioleta
Cuando un led se encuentra en polarización directa, los electrones pueden recombinarse con los huecos en el dispositivo, liberando energía en forma de fotones. Este efecto es llamado electroluminiscencia. Por lo general, el área de un led es muy pequeña (menor a 1 mm).
Espectro de luz visible
La radiación óptica es la radiación electromagnética delongitud de onda comprendida entre las microondas (1mm) y los rayos X ( 1nm).
Dentro del espectro de la radiación óptica, se encuentra una pequeña franja comprendida entre los 400nm y 700nm la cual es perceptible por el ojo humano. A este margen se le denomina radiación de espectro de luz visible.
En la parte anterior tenemos la radiación infrarroja, la denominada radiación térmica o IR. Todos loscuerpos emiten radiación por las características energéticas de la materia, siendo la máxima exponente la que se produce en la zona de infrarrojos.
En la parte posterior está la radiación ultravioleta o UV que se puede encontrar principalmente en la radiación solar, se produce en arcos eléctricos y mediante algunos dispositivos especializados como tubos fluorescentes de UV, también denominados deluz negra.

Fig 1 Espectro de luz
Diodos semiconductores
Los diodos constan de dos partes, una llamada N y la otra llamada P, separados por una juntura llamada barrera o unión.
Esta barrera o unión es de 0.3 voltios en el diodo de germanio y de 0.6 voltios aproximadamente en el diodo de silicio.
El semiconductor tipo N tiene electrones libres (exceso de electrones) yel semiconductor tipo P tiene huecos libres (ausencia o falta de electrones)
Cuando una tensión positiva se aplica al lado P y una negativa al lado N (polarización directa), los electrones en el lado N son empujados al lado P y los electrones fluyen a través del material P.
De igual manera los huecos en el material P son empujados con una tensión negativa al lado del material N y los huecosfluyen a través del material N.
En el caso opuesto, cuando una tensión positiva se aplica al lado N y una negativa al lado P, los electrones en el lado N son empujados al lado N y los huecos del lado P son empujados al lado P. En este caso los electrones en el semiconductor no se mueven y en consecuencia no hay corriente, dicha polarización es conocida como polarización inversa.
En cualquier uniónP-N polarizada directamente, dentro de la estructura y principalmente cerca de la unión, ocurre una recombinación de huecos y electrones (al paso de la corriente) como se explico xon anterioridad. Esta recombinación requiere que la energía que posee un electrón libre se transfiera a otro estado. En todas las uniones P-N una parte de esta energía se convierte en calor y otro tanto en fotones. En elSi y el Ge el mayor porcentaje se transforma en calor y la luz emitida es insignificante. Por esta razón se utiliza otro tipo de materiales para fabricar los LED's, como Fosfuro Arseniuro de de Galio (GaAsP) o fosfuro de Galio (GaP)

Fig 2 Funcionamiento de un diodo
La curva característica del comportamiento de un diodo semiconductor es la siguiente:

Fig 3 Curva característica de un diodo* Tensión umbral, de codo o de partida (Vγ ).
La tensión umbral (también llamada barrera de potencial) de polarización directa coincide en valor con la tensión de la zona de carga espacial del diodo no polarizado. Al polarizar directamente el diodo, la barrera de potencial inicial se va reduciendo, incrementando la corriente ligeramente, alrededor del 1% de la nominal. Sin embargo, cuando la...