¿Cómo puede una pequeña corriente eléctrica producir un color particular de luz?
Un LED es una unión semiconductor polarizada en directa. Los electrones del lado tipo n y los huecos del lado tipo p se encuentran en la región activa. Cuando un electrón se recombina con un hueco, la energía perdida puede emitirse como un fotón. La banda prohibida del material determina la energía aproximada del fotón, por lo que cambiar el material cambia el color. La corriente cambia cuántos eventos de recombinación se representan por momento; no hace que cada fotón viaje más rápido.
Modelo interactivo
Explora el modelo y sigue sus piezas en movimiento.
Selecciona una pieza. Cambia un control. Sigue el movimiento.
Qué debes recordar
El material selecciona la energía aproximada del fotón (y por tanto el color); la corriente directa controla la tasa de entrega de carga y, en este esquema, la tasa de eventos emitidos.
En este modelo, ¿qué cambia cuando aumentas la corriente manteniendo el material seleccionado?
La región azul tipo n suministra electrones y la región naranja tipo p suministra huecos. La banda central es una unión activa donde pueden recombinarse.
Aumenta la corriente
Incrementa la corriente directa. Aparecen más marcadores de entrega de carga y más eventos de recombinación resaltados por ciclo en este modelo didáctico. La corriente es una entrada de tasa, no un control de velocidad del fotón.
Elige un material
Selecciona material rojo, verde o azul. La etiqueta de la banda prohibida y la muestra de color emitido cambian porque la energía del fotón es aproximadamente la energía de la banda prohibida: E ≈ hν.
Separa tasas de energía
La corriente cambia principalmente el número de eventos representados. El material cambia la energía/color asignado a cada evento. El brillo real también depende de la eficiencia, temperatura, óptica y construcción del dispositivo.
Las piezas principales
lado tipo p
Una región esquemática con huecos móviles, mostrados como círculos naranjas abiertos.
lado tipo n
Una región esquemática con electrones móviles, mostrados como círculos azules rellenos.
Unión activa
La región donde un electrón y un hueco pueden recombinarse; el dibujo no está a escala.
Fotón emitido
Un rayo naranja/azul marca un evento de emisión. Su trayectoria es esquemática, no una trayectoria medida.
Terminales del LED
El camino de polarización directa aplicado suministra cargas a la unión; la dirección de la corriente convencional no se dibuja como movimiento de electrones.