Il diodo LED Le prove pratiche - gonellaluce.it

I LED sono sensibili alla polarita' cioe' hanno bisogno di una tensione positiva all'anodo e negativa al
catodo, quando un LED e' collegato correttamente con la tensione di alimentazione appropriata (da
1-4 volt, a seconda del tipo) emette una luce caratteristica, se la tensione ha polarita' invertita il LED
non si accende.
Se i LED sono collegati con polarita' invertita hanno un limite di tensione, limite specificato dal
produttore nei data sheet, quando questa tensione viene superata il diodo puo' interrompersi.
Quando un diodo a emissione luminosa e' polarizzato direttamente (acceso), gli elettroni sono in
grado di ricombinarsi con i buchi all'interno del dispositivo, rilasciando energia sotto forma di fotoni.
Questo effetto e' chiamato elettroluminescenza e il colore della luce, che corrisponde all'energia del
fotone, e' determinata dal gap di energia del semiconduttore.
Per avere una migliore comprensione della tensione e della corrente di alimentazione per i LED e'
necessario comprendere la legge di Ohm, che cito solo per i veri e puri dilettanti come me (vedere la
premessa), mentre gli esperti sicuramente salteranno questo paragrafo.
Gli ampere (I) sono l'unita' di misura della corrente, misurano la quantita' di elettricita' che
fluisce in un circuito.
I volt (V)sono la misura della differenza di potenziale elettrico tra i due conduttori.
Gli ohm (R) misurano la resistenza che un dispositivo oppone al passaggio di corrente.
I watts (W) misurano la potenza, la quantita' di energia che un dispositivo utilizza per il proprio
funzionamento.
Queste unita' di misura tra loro si relazionano secondo queste equazioni.
V = I * R
R = V / I
I = V / R
W = I * V
I LED sono spesso molto piccoli (tra 1 e 2 mm), e possono essere integrati con componenti ottiche
che modellano il diagramma di radiazione.
I LED presentano molti vantaggi rispetto alle fonti di luce ad incandescenza tra cui minore consumo
energetico, maggiore durata, robustezza migliore, piccolo formato, spegnimento e accensione
veloce, maggiore durata e affidabilita'.
I LED abbastanza potenti per illuminazione degli ambienti sono relativamente costosi (al 2010) e
richiedono una piu' precisa corrente di alimentazione unitamente ad una attenta gestione del calore
con riferimento ad una lampada fluorescente compatta di potenza comparabile.
I diodi emettitori di luce sono utilizzati in applicazioni diverse come sostituti per illuminazione in
campo aeronautico, illuminazione per automobili (in particolare luci dei freni, frecce ed indicatori) così
come nei segnali stradali. Le dimensioni compatte, la possibilita' di larghezza di banda stretta, la
velocita' di commutazione, e l'estrema affidabilita' dei LED ha consentito di realizzare nuovi schermi
video e sensori, mentre le loro velocita' di commutazione sono utili anche nelle tecnologia delle
comunicazioni avanzate (fibra ottica).
I LED a infrarossi sono utilizzati anche nelle unita' di controllo a distanza (telecomandi) di molti
prodotti commerciali, compresi televisori, lettori DVD e altre applicazioni domestiche.
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Cenni storici
L'elettroluminescenza e' stata scoperta nel 1907 dallo sperimentatore inglese HJ Round del Marconi
Labs, utilizzando un cristallo di carburo di silicio e di un rivelatore a baffo di gatto.
Il russo Oleg Vladimirovich Losev indipendentemente riferi' in merito alla creazione di un LED nel
1927 e la sua ricerca fu distribuita in riviste scientifiche russe, tedesche e inglesi, ma non fu fatto un
uso pratico della sua scoperta per molti decenni.
Rubin Braunstein della Radio Corporation of America fece una comunicazione circa l'emissione
infrarossa dall'arseniuro di gallio (GaAs) e di altre leghe e di altri semiconduttori nel 1955.
Braunstein osservo' l'emissione di raggi infrarossi generati da strutture semplici di un diodo di
antimonide di gallio (GaSb), di GaAs, di fosfuro di indio (InP), e delle leghe silicio-germanio (SiGe)
sia a temperatura ambiente che a 77 Kelvin.