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WINTERSEMESTER 2005 / 2006 „ LEUCHTDIODE “

WINTERSEMESTER 2005 / 2006 „ LEUCHTDIODE “. Salomon Elvis. 1. Leuchtdiode. 1. Definition 2. Aufbau 3. Funktionsprinzip 4. LED in der Anwendung 5. Technologie 6. Eigenschaften. Salomon. Definition.

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WINTERSEMESTER 2005 / 2006 „ LEUCHTDIODE “

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  1. WINTERSEMESTER 2005 / 2006 „ LEUCHTDIODE “ Salomon Elvis

  2. 1 Leuchtdiode • 1. Definition • 2. Aufbau • 3. Funktionsprinzip • 4. LED in der Anwendung • 5. Technologie • 6. Eigenschaften Salomon

  3. Definition Leuchtdiode ist ein elektronisches Halbleiter-Bauelement, das licht aussenden kann, wenn ein Strom durch sie in Durchflussrichtung fließt. Symbol 2 Schalt-Symbol Salomon

  4. 3 AUFBAU • Bonddraht-Kontaktstelle im Mitten auf dem Kristall • Erkennbarkeit der Bonddraht oberhalb des Trägers • Erkennbarkeit der Kathode durch Abflachung • Reflektor ist am meistens die Kathode • Kathode → kürzeres Beinchen Innerer Reflektor Makroaufnahme einer LED Foto einiger LED Salomon

  5. 4 Funktionsprinzip • Bestandteile der LED: . n- leitende Halbleiterschicht . p- leitende Dünnschicht mit großer Löcherdichte • Überschwemmung der Grenzschicht mit freien Ladungsträgern • Proportionalität der Lichtstärke mit Stromstärke • Empfindlichkeit der Diode Salomon

  6. Wellenlänge λ(WD):Wellenlänge des emittierten Lichtes h : Plancksches Wirkungsquantum c: Lichtgeschwindigkeit WD: Bandlücke, abhängig vom Halbleiterwerkstoff 5 Funktionsprinzip Salomon

  7. 6 LED in der Anwendung • Beschaltung der LED • Berechnung des Vorwiderstandes: • Rv =Vorwiderstand • Uges =Gesamtspannung • Uf =Durchlassspannung • I(f) =Durchlassstrom • Standard-Leuchtdioden → bei 15 bis 20 mA. Salomon

  8. 7 Technologie • Umwandlung elektrischer Signale in Lichtsignale • Variieren des Lichtes durch Halbleitermaterialien und Dotierung • Folgende Materialien beeinflussen Spektralbereich und Effizienz: - Aluminium-Galliumarsenid (ALGaAs)- rot und infrarot -Gallium-Aluminum-Arsenid (GaALAs) rot - Siliziumcarbid (SiC) – erste Kommerzielle blaue LED; geringe Effizienz - Indium-Galliumnitrid (InGaN) blau und grün Spektren einer roten, grünen, blauen & weißen LED UV-LED aus InGaN Salomon

  9. 8 Eigenschaften • Monochromes Licht im begrenzten Spektralbereich • Lebensdauer → Hälfte des Anfangswertes der Lichtausbeute • Abhängigkeit der Lebensdauer von Halbleitermaterialien und Betriebsbedingungen • Lebensdauer – von 1000 bis zu über 100000 Stunden • Drastische Verkürzung der Lebensdauer durch Temperatur Salomon

  10. 9 Quellen • http://www.realschule.bayern.de/lehrer/dokumente/untmat/ph/halbleit/1sthalbl.htm • http://de.wikipedia.org/wiki/Leuchtdiode • http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0201111.htm Salomon

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