Une LED, qui signifie diode électroluminescente, est un semi-conducteur diode qui brille lorsqu'une tension est appliquée et qui est utilisée partout dans vos appareils électroniques, nouveaux types d'éclairage et moniteurs de télévision numérique.
Comment fonctionne une LED
Comparons le fonctionnement de la diode électroluminescente par rapport à l'ancienne ampoule à incandescence. L'ampoule à incandescence fonctionne en faisant passer l'électricité à travers un filament qui se trouve à l'intérieur de l'ampoule en verre. Le filament s'échauffe et brille, ce qui crée de la lumière, mais il crée également beaucoup de chaleur. L'ampoule à incandescence perd environ 98% de sa chaleur de production d'énergie, ce qui la rend très inefficace.
Les LED font partie d'une nouvelle famille de technologies d'éclairage appelées éclairage à semi-conducteurs et dans un produit bien conçu; Les LED sont fondamentalement cool au toucher. Au lieu d'une ampoule, dans une lampe LED, il y aura un multiple de petites diodes électroluminescentes.
Les LED sont basées sur l'effet de l'électroluminescence, que certains matériaux émettent de la lumière lorsque l'électricité est appliquée. Les LED n'ont pas de filament qui chauffe, au lieu de cela, elles sont éclairées par le mouvement des électrons dans un matériau semi-conducteur, généralement l'aluminium-gallium-arséniure (AlGaAs). La lumière émet par la jonction p-n de la diode.
Le fonctionnement exact d'une LED est un sujet très complexe, voici un excellent tutoriel qui explique ce processus en détail:
Contexte
L'électroluminescence, phénomène naturel sur lequel repose la technologie LED, a été découverte en 1907 par la radio britannique chercheur et assistant de Guglielmo Marconi, Henry Joseph Round, tout en expérimentant avec du carbure de silicium et un chat moustache.
Dans les années 1920, le chercheur radio russe Oleg Vladimirovich Losev étudiait les phénomènes d'électroluminescence des diodes utilisées dans les postes radio. En 1927, il publie un article intitulé Détecteur de carborundum lumineux [carbure de silicium] et détection avec cristaux à propos de ses recherches, et bien qu'aucune LED pratique n'ait été créée à l'époque à partir de ses travaux, ses recherches ont influencé les futurs inventeurs.
Des années plus tard, en 1961, Robert Biard et Gary Pittman ont inventé et breveté une LED infrarouge pour Texas Instruments. Ce fut la première LED, cependant, étant infrarouge, il était au-delà de la spectre de lumière visible. Les humains ne peuvent pas voir lumière infrarouge. Ironiquement, Baird et Pittman n'ont inventé qu'accidentellement une diode électroluminescente alors que la paire tentait en fait d'inventer une diode laser.
LED visibles
En 1962, Nick Holonyack, ingénieur-conseil pour General Electric Company, a inventé la première LED à lumière visible. C'était une LED rouge et Holonyack avait utilisé du phosphure d'arséniure de gallium comme substrat pour la diode.
Holonyack a gagné l'honneur d'être appelé le "Père de la diode électroluminescente" pour sa contribution à la technologie. Il détient également 41 brevets et ses autres inventions incluent la diode laser et le premier variateur de lumière.
En 1972, l'ingénieur électricien, M George Craford a inventé la première LED de couleur jaune pour la société Monsanto en utilisant du phosphure d'arséniure de gallium dans la diode. Craford a également inventé une LED rouge 10 fois plus lumineuse que celle de Holonyack.
Il convient de noter que la société Monsanto a été la première à produire en série des LED visibles. En 1968, Monsanto a produit des LED rouges utilisées comme indicateurs. Mais ce n'est que dans les années 1970 que les LED sont devenues populaires lorsque Fairchild Optoelectronics a commencé à produire des appareils LED à faible coût (moins de cinq cents chacun) pour les fabricants.
En 1976, Thomas P. Pearsall a inventé une LED à haute efficacité et extrêmement lumineuse pour une utilisation dans les fibres optiques et les télécommunications par fibres. Pearsall a inventé de nouveaux matériaux semi-conducteurs optimisés pour les longueurs d'onde de transmission des fibres optiques.
En 1994, Shuji Nakamura a inventé la première LED bleue utilisant du nitrure de gallium.