HOE IS EEN LED OPGEBOUWD?
De opbouw van een LED bestaat uit verschillende lagen materialen die zorgvuldig zijn samengesteld om een specifieke golflengte en lichtintensiteit te creëren.
Dit zijn de basisstappen voor de opbouw van een LED:
Substraat: Er wordt een substraat gekozen, meestal van saffier, siliciumcarbide of galliumarsenide. Het substraat dient als basis voor de LED.
N-type en P-type gebieden: Op het substraat worden twee gebieden gecreëerd. Één met een overmaat aan negatief geladen elektronen (n-type) en één met een tekort aan elektronen (p-type). Dit gebeurt door onzuiverheden in het substraat aan te brengen, zoals silicium of germanium.
Verbinding: Wanneer de n-type en p-type gebieden met elkaar in contact komen, wordt een junctie gevormd. Hierbij komen elektronen en gaten (positief geladen ruimtes waar elektronen ontbreken) samen om licht uit te stralen.
Contactlaag: Een laag metaal wordt toegevoegd aan de boven- en onderkant van de LED. Hierdoor ontstaat een contact voor de elektrische stroom die door de N- en P-regio’s loopt.
Halfgeleidende lagen: Extra lagen van halfgeleidende materialen kunnen aan de bovenkant van de LED worden toegevoegd om de eigenschappen ervan te wijzigen. Denk aan de kleur, of de intensiteit van het verspreide licht.
Omhulling: Ten slotte wordt de LED omhuld door een behuizing om hem tegen schade te beschermen en de lichtuitstraling in de gewenste richting te sturen.
Er zijn veel variaties in het ontwerp van een LED maar deze basisstappen hebben de meeste opbouwen van LED gemeen.
WAT IS LED EN HOE WERKT HET?
Een LED (light-emitting diode) is een soort halfgeleider die licht uitstraalt wanneer er stroom doorheen wordt gestuurd. Illuminazione a LED wordt vaak gebruikt in autoverlichting en andere toepassingen waar efficiënte en langdurige verlichting nodig is.
De basiswerking van een LED is de beweging van elektronen door een halfgeleidermateriaal. Een LED bestaat dus uit een P-type en een N-type halfgeleiderlaag die in elkaar geschoven zijn, met daartussen een verbinding. De p-laag bevat gaten, dat zijn positief geladen ruimtes waar elektronen ontbreken, terwijl de n-laag extra elektronen bevat. Wanneer op de LED een spanning wordt gezet, stromen elektronen van de n-laag naar de p-laag, waar zij recombineren met gaten. Bij dit proces komt energie vrij in de vorm van licht, dat door de LED wordt uitgezonden.
De kleur van het door een LED uitgestraalde licht hangt af van de materialen die bij de opbouw zijn gebruikt. Een rode LED is bijvoorbeeld gemaakt van aluminiumgaliumarsenide, terwijl een blauwe LED is gemaakt van galliumnitride. Door de materialen en de structuur van een LED te veranderen, kan een breed scala aan kleuren en lichtintensiteiten worden gecreëerd.
Een van de belangrijkste voordelen van LED’s is hun efficiëntie. Ze hebben veel minder stroom nodig om een bepaalde hoeveelheid licht te produceren dan traditionele gloei- of TL-lampen, waardoor ze ideaal zijn voor gebruik in elektrische apparaten waarbij energie-efficiëntie belangrijk is. LED’s hebben ook een veel langere levensduur dan andere soorten verlichting, waardoor ze minder vaak hoeven te worden vervangen en onderhouden.
Welke soorten LED’s zijn er?
Er zijn verschillende soorten LED’s, elk met hun eigen specifieke kenmerken en toepassingen. Hier volgen enkele van veel voorkomende LED opbouw/types:
Through-hole LED’s: Dit zijn de traditionele typen LED’s die twee draden hebben en ontworpen zijn om op een printplaat te worden gesoldeerd. Ze zijn verkrijgbaar in een groot aantal maten en kleuren en kunnen licht uitstralen in verschillende patronen.
SMD-LED (Surface-Mount Device LED) : Deze LED’s zijn ontworpen om rechtstreeks op een printplaat te worden gemonteerd zonder dat er gaten nodig zijn. Ze zijn kleiner en compacter dan LED’s met gaten, waardoor ze ideaal zijn voor gebruik in toepassingen met weinig ruimte.
Krachtige LED’s: De naam zegt het al, Dit LED ontwerp kan een zeer hoge lichtopbrengst produceren. Ze worden vaak gebruikt in autoverlichting en andere toepassingen waar een hoge helderheid vereist is.
RGB-LED’s: Deze LED’s kunnen rood, groen en blauw licht produceren, die samen kunnen worden gemengd om een breed scala aan kleuren te creëren. Ze worden vaak gebruikt in decoratieve verlichting en elektronische displays.
Organische LED’s (OLED’s): Dit is een LED ontwerp dat organische materialen gebruikt om licht uit te stralen. Ze zijn flexibel, licht en kunnen in verschillende vormen en maten worden vervaardigd. Ze zijn daarom ideaal voor gebruik in draagbare technologie en flexibele beeldschermen.
LED COB (Chip on Board LED): Een COB LED is een type LED dat bestaat uit een cluster van LED chips die rechtstreeks op een substraat zijn gemonteerd. De LED-chips zitten dicht op elkaar gepakt, wat een hogere lichtopbrengst en een uniformer stralingspatroon mogelijk maakt. COB LED’s worden vaak gebruikt in krachtige verlichtingstoepassingen zoals autoverlichting.
Dit zijn slechts enkele van de vele beschikbare soorten LED’s, en er worden voortdurend er nieuwe soorten LED’s ontwikkeld en andere LED opbouwen bedacht naarmate de technologie voortschrijdt.
