Un diodu emisor de lluz o led (tamién conocíu pola sigla LED, del inglés light-emitting diode) ye una fonte de lluz constituyida por un material semiconductor dotáu de dos terminales. Trátase d'un diodu d'unión p-n, qu'emite lluz cuando ta activáu. led y LED. Definiciones de LED n'inglés. Consultáu'l 5 de mayu de 2017. Si aplícase una tensión afecha a los terminales, los electrones se recombinan colos Buecu d'electrón buecos na rexón de la unión p-n del dispositivu, lliberando enerxía en forma de fotones. Esti efeutu denominar electroluminiscencia, y el color de la lluz xenerada (que depende de la enerxía de los fotones emitíos) vien determináu pola anchor de la banda prohibida del semiconductor. Los ledes son de normal pequeños (menos de 1 mm²) y acomuñar delles componentes óptiques pa configurar un patrón de radiación.Modeláu del patrón de radiación de los LEDES. Revisáu'l 5 de mayu de 2017.
Los primeros ledes fueron fabricaos como componentes electrónicos pal so usu práuticu en 1962 y emitíen lluz infrarroxo de baxa intensidá. Estos ledes infrarroxos siguen emplegándose como elementos tresmisores en circuitos de control remotu, como son los mandos a distancia utilizaos dientro d'una amplia variedá de productos d'electrónica de consumu. Los primeros ledes de lluz visible tamién yeren de baxa intensidá y llindábense al espectru coloráu. Los ledes modernos pueden tomar llonxitúes d'onda dientro de los espectros visible, ultravioleta y infrarroxu, y algamar lluminosidaes bien elevaes.
Los primeros ledes emplegar nos equipos electrónicos como llámpares indicadores en sustitución de les bombilles incandescentes. Llueu s'acomuñar pa les presentaciones numbériques en forma d'indicadores alfanuméricos de siete segmentos, coles mesmes que s'incorporaron nos relós dixitales. Los recién desarrollos yá dexen emplegar los ledes pal llume ambiental nes sos distintes aplicaciones. Los ledes dexaron el desenvolvimientu de nueves pantalles de visualización y sensores, y les sos altes velocidaes de conmutación dexen utilizalos tamién pa teunoloxíes avanzaes de comunicaciones.
Anguaño, los ledes ufierten munches ventayes sobre les fontes convencionales de lluces incandescentes o fluorescentes, destacando un menor consumu d'enerxía, una vida útil más llarga, una robustez física ameyorada, un tamañu más pequeñu según la posibilidá de fabricalos en bien diversos colores del espectru visible de manera muncho más definida y controlada; nel casu de ledes multicolores, con una frecuencia de conmutación rápida.
Estos diodos utilícense agora n'aplicaciones tan variaes que tomen toles árees teunolóxiques actuales, dende la Bioinxeniería, la Medicina y la Sanidá, pasando pola nanoteunoloxía y la computación cuántica, los dispositivos electrónicos o'l llume na inxeniería de Mines; ente los más populares tán les pantalles QLed de les televisiones y dispositivos móviles, la lluz de navegación de los aviones, los faros delanteros de los vehículos, los anuncios publicitarios, la llume polo xeneral, los semáforos, les llámpares de rellumos y los papeles lluminosos de paré. Dende l'empiezu de 2017, les llámpares led pal llume de les viviendes son tan barates o más que les llámpares fluorescentes compacta de comportamientu similar al de los ledes. Tamién son más eficientes energéticamente y, posiblemente, la so eliminación como refugaya provoque menos problemes ambientales. miniaturadeimagen|Partes d'un led convencional. Les superficies planes de la incla y del poste dientro del encapsulamiento de epoxi actúen como anclajes pa evitar que los conductores mover por un esfuerciu mecánicu o por vibraciones. thumb|alt=Modern LED retrofit with Y27 screw in base|Una llámpara moderna de led (llamada retrofit) en forma de bombilla. Presenta un disipador de calor d'aluminiu, una cúpula difusora de la lluz y una base roscada del tipu Y27. Utiliza una fonte d'alimentación incorporada que se coneuta a la rede llétrica. thumb|Imaxe ampliada d'un led de montaxe en superficie
Historia
Descubrimientu y primeros dispositivos El fenómenu de la electroluminiscencia foi afayáu en 1907 pol esperimentador británicu Henry Joseph Round, de los llaboratorios Marconi, usando un cristal de carburu de siliciu y un detector de bigotes de gatu. L'inventor soviéticu Oleg Lósev informó de la construcción del primer led en 1927. La so investigación apaeció en revistes científiques soviétiques, alemanes y britániques, pero'l descubrimientu nun se llevó a la práutica hasta delles décades más tarde. Kurt Lehovec, Carl Accardo y Edward Jamgochian interpretaron el mecanismu d'estos primeros diodos led en 1951, utilizando un aparatu qu'emplegaba cristales de carburu de siliciu, con un xenerador d'impulsos y con una fonte d'alimentación de corriente, y en 1953 con una variante pura del cristal.
Rubin Braunstein, de la RCA, informó en 1955 sobre la emisión infrarroxa del arseniuru de galiu (GaAs) y d'otres aleaciones de semiconductores. Braunstein reparó qu'esta emisión xenerar en diodos construyíos a partir d'aleaciones d'antimoniuro de galio (GaSb), arseniuru de galiu (GaAs), fosfuro d'indiu (InP) y siliciu-xermaniu (SiGe) a temperatura ambiente y a 77 kelvin.miniaturadeimagen|Transistor led SNX-100 de GaAs (Arseniuro de Galio) con encapsulamiento de tipu TO-18 fabricáu per Texas Instruments.
En 1957, Braunstein tamién demostró qu'estos dispositivos rudimentarios podíen utilizase pa establecer una comunicación non radiofónica a curtia distancia. Como señala Kroemer, Braunstein estableció una llinia de comunicaciones óptiques bien simple: tomó la música procedente d'un tocadiscos y ellaborar por aciu la fayadiza electrónica pa modular la corriente direuta producida por un diodu de GaAs Arseniuro de Galio. La lluz emitida pol diodu de GaAS foi capaz de sensibilizar un diodu de PbS Sulfuru de Plomu asitiáu a una cierta distancia. La señal asina xenerada pol diodu de PbS foi introducida nun amplificador d'audiu y tresmitióse por un altavoz. Cuando s'interceptaba'l rayu lluminosu ente los dos ledes, cesaba la música. Esti montaxe yá abarruntaba l'emplegu de los ledes pa les comunicaciones óptiques. miniaturadeimagen|La electroluminiscencia verde d'un puntu de contautu nun cristal de SiC reproduz l'esperimentu orixinal que realizó Round en 1907.
En setiembre de 1961, James R. Biard y Gary Pittman, que trabayaben en Texas Instruments (TI) de Dallas (Texas), afayaron una radiación infrarroxo (de 900 nm) procedente d'un diodu túnel qu'habíen construyíu emplegando un sustratu de arseniuru de galiu (GaAs). N'ochobre de 1961 demostraron la esistencia d'emisiones de lluz eficiente y l'acoplamientu de les señales ente la unión p-n de arseniuru de galiu emisora de lluz y un fotodetector aislláu llétricamente y construyíu con un material semiconductor. Con base nos sos descubrimientos, el 8 d'agostu de 1962 Biard y Pittman producieron una patente de títulu “Semiconductor Radiant Diode” (Diodu radiante semiconductor) que describía cómo una aleación de cinc espublizada mientres la crecedera del cristal que forma'l sustratu d'una unión p-n led con un contautu del cátodu lo suficientemente separáu, dexaba la emisión de lluz infrarroxo de manera eficiente en polarización direuta.
A la vista de la importancia de les sos investigaciones, tal como figuraben nos sos cuadiernos de notes d'inxeniería y antes inclusive de comunicar les sos resultaos procedentes de los llaboratorios de General Electric, Radio Corporation of America, IBM, Llaboratorios Bell o les del Llaboratoriu Lincoln del Institutu Teunolóxicu de Massachusetts, la Oficina de Patentes y Marques d'Estaos Xuníos concedió-yos una patente pola invención de los diodos emisores de lluz infrarroxo de arseniuru de galiu (patente US3293513A de los EE. XX.), que son consideraos como los primeres ledes d'usu práuticu. Darréu dempués de la presentación de la patente, la TI empecipió un proyeutu pa la fabricación de los diodos infrarroxos. N'ochobre de 1962, Texas Instruments desenvolvió'l primera led comercial (el SNX-100), qu'emplegaba un cristal puru de arseniuru de galiu pa la emisión de lluz de 890 nm. N'ochobre de 1963, TI sacó al mercáu'l primera led semiesféricu comercial, el SNX-110.
El primer led con emisión nel espectru visible (colloráu) foi desenvueltu en 1962 por Nick Holonyak.Jr cuando trabayaba na General Electric. Holonyak presentó un informe na revista Applied Physics Letters el 1 d'avientu de 1962. En 1972 M Jorge Craford, un estudiante de grau de Holonyak, inventó'l primera led mariellu y ameyoró la lluminosidá de los ledes coloráu y colloráu-naranxa nun factor de diez. En 1976, T. P. Pearsall construyó los primeres ledes d'altu rellumu y alta eficiencia pa les telecomunicaciones al traviés de fibres óptiques. Pa ello afayó nuevos materiales semiconductores espresamente afechos a les llonxitúes d'onda propies de la citada tresmisión por fibres óptiques.
Desenvolvimientu comercial inicial Los primeros ledes comerciales fueron xeneralmente usaos pa sustituyir a les llámpares incandescentes y les lámpara indicadores de neón según nos visualizadores de siete segmentos. Esti artículu trata trata sobre les negociaciones de les empreses HP y Monsanto na fabricación de pantalles LED y diodos. Consultáu'l 14 avientu de 2016. Primero n'equipos costosos tales como equipos electrónicos y d'ensayu de llaboratoriu, y más tarde n'otros dispositivos llétricos como televisiones, radios, teléfonos, calculadores y tamién en relós de pulsera. Hasta 1968, los ledes visibles ya infrarroxos yeren desaxeradamente costosos, del orde de 200 dólares por unidá, polo que tuvieron poca utilidá práutica. La empresa Monsanto Company foi la primera que produció de manera masiva ledes visibles, utilizando fosfuro de arseniuru de galiu (GaAsP) en 1968 pa producir ledes coloraos destinaos a los indicadores.. Llibru "Diodos Emisores de Lluz: Investigación, Fabricación y Aplicaciones V". Consultáu'l 14 d'avientu de 2016.
Hewlett-Packard (HP) introdució los ledes en 1968, primero utilizando GaAsP suministráu por Monsanto. Estos ledes coloraos yeren lo suficientemente brillosos como pa ser utilizaos como indicadores, yá que la lluz emitida nun yera abonda p'allumar una zona. Les llectures nes calculadores yeren tan débiles que sobre cada díxitu depositáronse lentes de plásticu por que resultaren legibles. Más tarde, apaecieron otros colores que s'usaron llargamente n'aparatos y equipos. Na década de los 70 Fairchild Optoelectrónics fabricó con ésitu comercial dispositivos led a menos de cinco centavos cada unu. Estos dispositivos emplegaron chips de semiconductores compuestos fabricaos por aciu el procesu planar inventáu por Jean Hoerni de Fairchild Semiconductor.US 3025589, “Method of Manufacturing Semiconductor Devices”. Patente del Procedimientu de Fabricación de Dispositivos Semiconductores. Consultáu'l 14 d'avientu 2016.Patent number: 3025589 Concesión de la patente en marzu de 1962. Revisáu'l 14 d'avientu de 2016. El procesáu planar pa la fabricación de chips combináu colos métodos innovadores de encapsulamiento dexó al equipu empobináu pol pioneru en optoelectrónica, Thomas Brandt, llograr los amenorgamientos de costu necesaries en Fairchild.. Esti artículu fala sobre la hestoria de los ledes dende l'esperimentador Henry Round en 1907 hasta los nuesos díes. Consultáu'l 14 d'avientu de 2016. Estos métodos siguen siendo utilizaos polos fabricantes de los ledes.Park, S. -I.; Xiong, Y.; Kim, R. -H.; Elvikis, P.; Meitl, M.; Kim, D. -H.; Wu, J.; Yoon, J.; Yu, C. -J.; Liu, Z.; Huang, Y.; Hwang, K. -C.; Ferreira, P.; Li, X.; Choquette, K.; Rogers, J. A. (2009). "Printed Assemblies of Inorganic Light-Emitting Diodes for Deformable and Semitransparent Displays". Science. 325 (5943): 977-981. doi: 10.1126/science.1175690. PMID 19696346. Artículu de la revista Science sobre los distintos montaxes de diodos emisores de lluz inorgánicu pa pantalles deformables y semitresparentes. Consultáu'l 14 d'avientu de 2016.