In che modo un LED emette colori diversi?
Le basi
* LED =diodo emettimo di luce: Un LED è un dispositivo a semiconduttore che emette luce quando una corrente elettrica scorre attraverso di essa.
* Energia e luce: Il colore della luce che un LED emette dipende dalla differenza di energia tra i livelli di energia degli elettroni nel materiale a semiconduttore.
Come funziona
1. Materiale a semiconduttore: I LED sono realizzati con diversi materiali a semiconduttore (come l'arsenuro di gallio, il fosfuro di gallio o le combinazioni) che hanno diversi gap di banda di energia. Questo gap di band impone l'energia necessaria per eccitare un elettrone e farla emettere luce.
2. Eccitazione elettronica: Quando una corrente elettrica scorre attraverso il LED, gli elettroni sono eccitati a livelli di energia più elevati all'interno del materiale a semiconduttore.
3. Emissione di fotoni: Mentre gli elettroni eccitati rientrano al loro livello di energia inferiore, rilasciano l'energia in eccesso sotto forma di un fotone (una particella di luce).
4. Determinazione del colore: L'energia del fotone emesso corrisponde a una specifica lunghezza d'onda della luce, che percepiamo come un colore.
Esempio:
* Un LED rosso utilizza un materiale con un gap di banda specifico che consente agli elettroni di rilasciare fotoni con una lunghezza d'onda corrispondente alla luce rossa.
* Un LED blu utilizza un materiale diverso con un gap di banda più grande, con conseguenti fotoni con una lunghezza d'onda più corta e un'energia più elevata, portando a emissione di luce blu.
Creazione di colori diversi
* Materiali diversi: Come accennato, diversi materiali a semiconduttore producono colori diversi.
* Fosfori: Molti LED, in particolare i LED bianchi, usano una tecnica chiamata "conversione del fosforo". Un LED blu viene combinato con un materiale di fosforo che assorbe la luce blu ed emette uno spettro di luce più ampio, con conseguente percezione della luce bianca.
* Combinazioni: Alcuni LED sono progettati con più strati di semiconduttore che emettono diversi colori, che vengono quindi combinati per creare ulteriori varianti di colore.
in riassunto
Il colore di un LED è determinato dal materiale a semiconduttore utilizzato, che determina i livelli di energia degli elettroni e la lunghezza d'onda della luce emessa. Manipolando la composizione del materiale, i rivestimenti di fosfori o la stratificazione di diversi materiali, i produttori creano una vasta gamma di colori a LED.