Introducción a la tecnología LED

La tecnología LED se está introduciendo en nuestras vidas rápidamente, especialmente en la iluminación y con unos ahorros energéticos muy significativos. Pero, ¿sabemos en que consiste esta tenología?, ¿qué diferencia una lámpara LED de otra?. En estas publicaciones relativas a la tecnología LED, que aquí comenzamos con una introducción, intentaremos que estas preguntas y algunas otras, se despejen.

Diodos LED

Diodos LED

Las siglas inglesas LED (Light-Emitting Diode) significan diodo emisor de luz. Un diodo es un pequeño dispositivo recubierto de plástico, que lleva un ‘hilo’ semiconductor de estado sólido dentro, que al aplicarle una corriente convierte la energía eléctrica directamente en luz. En su nivel más elemental, podemos verlo como un electrón que se desplaza de un material a otro perdiendo energía, que según la ley de conservación de la energía, se debe transformar. En un LED parte de esta energía se convierte en radiación luminosa visible y parte en radiación en la franja del infrarojo que se disipa en forma de calor.

Semiconductor

Unión PN

Un diodo consiste en una unión PN con dos terminales. Al que se encuentra unido eléctricamente al cristal P, se le denomina ánodo, y suele representarse mediante la letra A; y el que es solidario con la zona N se lo llama cátodo, que se simboliza por la letra C (o K).

Internamente, un diodo consiste en una “unión PN”, que es la unión de dos materiales semiconductores, uno con déficit de electrones (P) y otro con exceso de ellos (N).

Cuando ambos cristales se unen, algunos electrones de la zona P se difunden hacia la N. Esta corriente de electrones provoca la aparición de cargas fijas a ambos lados de la unión, en una zona que recibe nombres tales como zona de deplexión o zona de carga espacial. El espesor de esta zona ronda la media millonésima parte de un metro (1/2 micra), aunque en algunos diodos de construcción especial puede ser bastante mayor.

Diodos LED colores

Diodos LED de colores

Cuando se aplica una tensión entre ambas zonas, la corriente empieza a circular y se produce un trasvase de electrones de la región N a la región P a través de la unión PN. El intercambio de electrones por el enlace PN da lugar a la liberación de energía. La dispersión de esta energía produce fotones con longitudes de onda visibles. Cuanto mayor es la energía liberada, más corta es la longitud de onda resultante. Los fotones de baja energía emitirán en la franja del infrarrojo del espectro, y según se incrementa la energía, el color de la luz cambiará del rojo al amarillo, verde, cian y azul hasta alcanzar el ultravioleta.