Pourquoi une LED doit-elle être une diode?

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Je sais que LED signifie Light Emitting Diode; mais pourquoi ce composant doit-il être une diode pour émettre de la lumière?

Ma question suppose que les "leds" que nous voyons partout (pour l'éclairage, les écrans, etc.) sont en fait des diodes - cette hypothèse pourrait être fausse.

noamtm
la source
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Parfois, les sources lumineuses n'étaient jamais des LED. À votre question: ce qu'on appelle LED est LED. Si quelqu'un appelle LED quelque chose qui n'est pas une LED, ils ont tort.
Eugene Sh.
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Il n'est pas nécessaire que ce soit une LED pour émettre de la lumière, mais cela doit être une diode pour être une diode électroluminescente.
Robert Fay
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Il existe également des condensateurs électroluminescents (communément appelés EL-wire) et des résistances électroluminescentes (communément appelées ampoules à incandescence) et des tubes à vide électroluminescents (communément appelés CRT) et des tubes électroluminescents à décharge (communément appelés lampes fluorescentes) et ...
Hearth
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je ne veux pas paraître grossier ... plus je lis votre question, moins elle a de sens ... peut-être que votre question doit être reformulée ... maintenant, votre question est quelque chose comme celle-ci i know that birds lay eggs, but do they really have to lay eggs?... peut-être demander au light emission from a PN junctionlieu de demander si "what we know as LED" has to be a diode... en bout de ligne, il a été découvert qu'une jonction PN émet de la lumière et a des propriétés souhaitables tout en émettant de la lumière ... cette découverte a été développée au niveau que nous voyons aujourd'hui ... doit être une diode (PN jnc)
jsotola
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@Felthry Il y a même du bois émettant de la lumière sans avoir besoin d'électricité ...
Hagen von Eitzen

Réponses:

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Les réponses existantes manquent au cœur de la question.

Une LED doit être une diode, en particulier parce que la façon dont les porteurs de charge se recombinent dans la jonction de diode polarisée vers l'avant libère la bonne quantité d'énergie pour créer des photons dans le domaine visible. Le passage d'un courant à travers un bloc de semi-conducteur sans jonction de diode ne produirait que de la chaleur.

Il est également important pour l'efficacité que le semi-conducteur soit un matériau à bande interdite directe , afin que l'énergie ne soit pas perdue dans les phonons (vibrations cristallines - chaleur) plutôt que dans les photons.

Les diodes au silicium ordinaires émettent également de la lumière, mais comme la bande interdite est trop faible, les photons émis sont dans la plage infrarouge et invisibles à l'œil. De plus, le silicium est un matériau à bande interdite indirecte, ce qui réduit considérablement son efficacité à produire des photons.

Dave Tweed
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Grande réponse techno.
Sparky256
2
Les diodes au silicium sont des émetteurs de lumière beaucoup moins efficaces que ce que nous appelons habituellement les LED, car le silicium est un matériau à bande interdite à bande indirecte. Et il existe également de nombreux types de LED qui émettent des infrarouges de la même manière que les LED visibles, mais elles ne sont pas en silicium.
The Photon
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Vous avez donc besoin d'une jonction pour émettre de la lumière. Un appareil avec deux (ou plus) jonctions semi-conductrices pourrait-il émettre de la lumière? Un transistor électroluminescent est-il possible?
Jetpack
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@Jetpack: Bien sûr, c'est conceptuellement possible. En fait, certains travaux préliminaires ont été effectués dans ce domaine.
Dave Tweed
+1. Phonon est un nouveau mot pour moi. Vous vivez et apprenez.
Wossname
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pourquoi ce composant doit-il être une diode pour émettre de la lumière?

Par conservation de l'énergie, l'émission de lumière implique un apport d'énergie. Il est normal de fournir de l'énergie électrique via deux fils, donc l'émetteur de lumière électrique le plus simple a deux bornes de câblage, c'est-à-dire une diode.

Les semi-conducteurs à deux bornes ont remplacé les tubes à deux bornes (remplis de vide ou remplis de gaz) ayant deux électrodes, appelées «diode», et le nom est resté. Les panneaux électroluminescents d'antan étaient également des semi-conducteurs qui dégageaient de la lumière, mais n'étaient pas produits dans les types de chaînes de montage de haute technologie dans lesquelles les diodes électroniques sont fabriquées. Donc, ce ne sont pas des diodes.

Les dispositifs "LED" blancs autour de vous ne sont pas de simples diodes semi-conductrices, mais sont des structures avec des diodes et des luminophores qui dégagent des quantités utiles de lumière blanche, ayant une diode électroluminescente bleue et des luminophores rouge / orange / jaune / vert qui convertissent la lumière bleue. Les lentilles et autres caractéristiques pour une émission lumineuse efficace sont courantes; Les LED ne ressemblent pas à d'autres diodes pratiques, sauf qu'elles ont deux fils ou bornes de connexion.

Whit3rd
la source
1
Les dispositifs électroluminescents à semi-conducteurs électroluminescents étaient, appelaient TOUJOURS des diodes quand on a remarqué que les premières diodes expérimentales émettaient de la lumière en 1907. Les LED ont encore aujourd'hui toutes les caractéristiques d'une diode commune.
Incompris du
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@misunderstood Oui, ce sont les caractéristiques tension / courant qui en font une diode, c'est comme ça depuis qu'elles étaient des lunettes avec du mercure et ainsi de suite au début. La jonction pn unique est responsable des caractéristiques qui en font une diode.
Stian Yttervik
1
L'émetteur de lumière électrique le plus simple est une résistance, ou ampoule à incandescence. Ce n'est pas une diode.
user71659
@ user71659 Parce qu'une lampe à incandescence a deux bornes, elle peut être alimentée; les bornes sont câblées (à travers le filament) ensemble, de sorte qu'il n'a qu'une seule électrode (et ne serait pas attaché le nom de la «diode»).
Whit3rd
1
@ Whit3rd Mais user71659 a raison cependant. L'émetteur de lumière électrique le plus simple n'est pas une diode - c'est une résistance (ampoule à incandescence). Ce n'est pas parce qu'elle a deux bornes qu'elle doit être appelée diode: having two electrodes, which were called 'diode', and the name has stuck- cela n'a aucun sens sinon les condensateurs, résistances et bobines devraient également être appelés diodes
slebetman
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LED signifie Diode électroluminescente; mais pourquoi ce composant doit-il être une diode pour émettre de la lumière?

Parce que les LED sont une diode qui possède les mêmes caractéristiques qu'une diode à semi-conducteurs commune.


Ma question suppose que les "leds" que nous voyons partout (pour l'éclairage, les écrans, etc.) sont en fait des diodes - cette hypothèse pourrait être fausse.

Votre hypothèse est correcte.


Une diode est un composant électronique qui a une faible résistance dans une direction. Il s'agit d'un dispositif à double électrode (anode et cathode) où le flux d'électrons de la cathode à l'anode est à faible conductance et le flux d'électrons principal est le flux à conductance élevée de l'anode à la cathode.

Les diodes les plus courantes sont constituées de matériaux semi-conducteurs cristallisés (par exemple silicone, germanium et arséniure de gallium, phosphure d'indium, saphir et quartz) qui sont dopés avec des impuretés de type p et n qui sont séparées par le bloc de construction semi-conducteur le plus simple, la jonction pn.

Il existe de nombreux types de diodes aux caractéristiques diverses. Ce sont les propriétés des dopants p et n et leur effet sur les caractéristiques tension-courant de la jonction pn qui séparent un type de diode d'un autre.

Ce qui précède s'applique à toutes les diodes, y compris les LED.

Dans les LED, les dopants ont des propriétés d'électroluminescence. Lorsque les électrons traversent la jonction pn, de nombreux électrons sont transformés en particules subatomiques appelées photons.

Les diodes électroluminescentes sont appelées diodes car ce sont en effet des diodes semi-conductrices qui émettent également des photons sous forme d'UV, de lumière visible et d'IR.

Mal compris
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Une diode est le dispositif semi-conducteur le plus simple. Et, le dispositif semi-conducteur le plus simple peut également être conçu pour émettre de la lumière. Voila! Diode électro-luminescente! On pourrait potentiellement l'appeler un dispositif semi-conducteur électroluminescent (LES), mais cela ressemblerait à un vrai nom ... donc pas cool.

[modifié] D'après les commentaires ci-dessous, il existe des dispositifs semi-conducteurs sans diodes. Cependant, ils semblent être des capteurs et n'émettent pas de lumière. Le module Peltier transfère la chaleur, mais ne la crée pas. Ainsi, il est concevable qu'un dispositif semi-conducteur électroluminescent puisse être créé à l'avenir qui ne soit pas une diode. Cependant, il aurait probablement un nouveau nom (pas une diode ou une LED).

Donc, jusqu'à présent, sur un écran de télévision et partout ailleurs, si on l'appelle une LED, la lumière (partie visible ou invisible du spectre) provient en fait de la LED elle-même. C'est la source lumineuse efficace la moins chère à produire. Il peut bien sûr y avoir des "fausses LED" ... des ampoules au néon ou des mini ampoules incandescentes qui ressemblent à des LED. J'ai vu ceux-ci dans des décorations lumineuses de Noël, et ils sont un peu moins chers que la vraie chose.

Indraneel
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LES est-il une faute de frappe? Si c'est le cas, je ne vois pas comment une chose qui n'est pas une diode peut être appelée diode.
Eugene Sh.
C'est toujours une diode. Une diode est un semi-conducteur. Une diode électroluminescente est donc également un semi-conducteur électroluminescent. Et à toutes fins pratiques, un semi-conducteur électroluminescent est également une diode électroluminescente (sauf si vous connaissez un semi-conducteur non diode qui produit de la lumière).
Indraneel
OK, donc LES est un semi-conducteur à émission de lumière. C'est ce que je voulais clarifier.
Eugene Sh.
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@EugeneSh. pour clarifier, "LES" n'est pas un vrai terme (reconnu). C'est juste quelque chose que j'ai trouvé. Pour moi, c'est un acronyme pour Light Emitting Semiconductor. Il n'y a rien de tel vendu sur le marché sous ce nom.
Indraneel
Une diode est un dispositif semi-conducteur, pas un semi-conducteur.
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