(la videolezione) Il diodo a emissione di luce, comunemente noto come LED (acronimo di Light-Emitting Diode), è un componente elettronico che emette luce quando viene attraversato da una corrente elettrica. A differenza delle lampadine a incandescenza, che producono luce riscaldando un filamento, i LED sono dispositivi a stato solido che convertono direttamente l'energia elettrica in luce. Questo processo li rende estremamente efficienti e duraturi.
Il cuore di un LED è un semiconduttore a giunzione p-n. Questo componente è composto da due strati di materiale semiconduttore, uno drogato con impurità per creare un eccesso di elettroni (tipo n) e l'altro per creare un eccesso di "lacune" (tipo p). Quando il LED è polarizzato direttamente (cioè, il terminale positivo dell'alimentazione è collegato al lato p e quello negativo al lato n), gli elettroni dalla regione n e le lacune dalla regione p si muovono verso la giunzione. Qui, gli elettroni "cadono" in un livello energetico più basso ricombinandosi con le lacune. Durante questa ricombinazione, l'energia in eccesso viene rilasciata sotto forma di fotoni, cioè particelle di luce.
Il colore della luce di un LED non è determinato da un filtro colorato, ma dalla banda proibita (o bandgap) del materiale semiconduttore. Materiali diversi producono colori diversi:
Arseniuro di Gallio e Alluminio (AlGaAs): Emettono luce rossa e infrarossa.
Fosfuro di Gallio (GaP): Usato per LED verdi.
Nitrido di Gallio e Indio (InGaN): Producono luce blu e verde. Lo sviluppo dei LED blu a fine anni '90 ha reso possibile la creazione dei LED bianchi, combinando un LED blu con uno strato di fosforo che converte parte della luce blu in luce gialla, producendo una luce bianca all'occhio umano.
Questi componenti hanno rivoluzionato il mondo dell'illuminazione e dell'elettronica grazie a una serie di vantaggi significativi:
Efficienza energetica: I LED convertono una percentuale molto più alta di energia elettrica in luce rispetto alle lampadine a incandescenza (che sprecano molta energia come calore), con un risparmio fino all'80%.
Lunga durata: Un LED può funzionare per decine di migliaia di ore, molto più a lungo delle lampadine tradizionali, riducendo i costi di manutenzione e sostituzione.
Dimensioni compatte: La loro piccola dimensione li rende ideali per display di dispositivi elettronici, indicatori luminosi e retroilluminazione.
Accensione istantanea: I LED si accendono alla loro piena luminosità istantaneamente, senza bisogno di un tempo di riscaldamento.
Robustezza: Essendo dispositivi a stato solido senza parti mobili o fragili come i filamenti, sono molto resistenti agli urti e alle vibrazioni.
Grazie a queste qualità, i LED sono ormai onnipresenti: li troviamo negli schermi di smartphone e televisori, nei semafori, nelle torce, nelle luci per automobili, nell'illuminazione domestica e pubblica e in una miriade di altre applicazioni. La loro continua evoluzione promette un futuro ancora più efficiente e sostenibile per l'illuminazione globale.
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