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Wie funktionieren LEDs?

LED ist die Abkürzung für „Licht emittierende Diode“. Sie werden aus Halbleitermaterialien hergestellt. Schon wenig Energie reicht aus, um sie zum Leuchten anzuregen.

LEDs bestehen aus einem negativ leitenden Grundhalbleiter (n-Schicht) mit einem Überschuss an Elektronen. Darüber kommt eine sehr dünne, positiv leitende Halbleiterschicht (p-Schicht) mit einem Mangel an Elektronen, „Löcher“ genannt. Diese unterschiedliche Ladungsverteilung wird durch die gezielte Zugabe von anderen Atomen wie z.B. Bor oder Silizium zu dem ansonsten reinen Halbleitermaterial erreicht.

Unter Spannung rekombinieren die überzähligen Elektronen und die „Löcher“ in der sogenannten Sperrschicht. Dabei geben die Elektronen ihre enthaltene Energie in Form von Licht ab. Dieses Licht kann nun durch die sehr dünne p-Schicht entweichen. Die Lichtstärke wächst dabei proportional zur Stromstärke.

Die Farbe des abgestrahlten Lichtes hängt dabei von der Art 
des Halbleitermaterials und von den zugegebenen Atomen zur Ladungsverteilung ab. Für alle LEDs sehr charakteristisch ist jedoch, dass sie in einem sehr eng eingegrenztem Bereich der Wellenlänge strahlen.

LEDs geben ihr Licht sehr klar ab und ermöglichen so erst die vielfältigen Anwendungsarten der LED-Technik.