LED-Strahler

Eine LED besteht grundsätzlich aus mehreren Schichten von Halbleiterverbindungen. Halbleiter, wie beispielsweise Silizium, sind Materialien, die aufgrund ihrer elektrischen Leitfähigkeit zwischen Leitern - wie Metallen Silber und Kupfer - und Nichtleitern (Isolatoren) - wie Teflon und Quarzglas liegen. Die Leitfähigkeit von Halbleitern kann durch den gezielten Einbau elektrisch aktiver Fremdkörper (Dotierung) stark beeinflusst werden. Die verschiedenen Halbleiterschichten bilden zusammen den LED-Chip. Der Aufbau dieser Schichten (verschiedene Halbleiter) bestimmt maßgeblich die Lichtausbeute von LEDs und die Lichtfarbe.

Fließt ein Strom durch die LED in Flussrichtung (von der Anode + zur Kathode -), wird ein Licht erzeugt (emittiert).

Der n-dotierten Schicht werden Fremdatome hinzugefügt, um einen Überschuss an Elektronen zu erzeugen. In der p-dotierten Schicht sind nur wenige dieser Ladungsträger vorhanden. Dabei entstehen sogenannte Elektronenlöcher. Beim Anlegen einer elektrischen Spannung (+) an die p-dotierte Schicht und die n-dotierte (-) Schicht bewegen sich die Ladungsträger aufeinander zu. Dies führt nebenbei zu einer Rekombination (Wiedervereinigung entgegengesetzt geladener Teilchen zu einer neutralen Einheit). Dabei wird Energie in Form von Licht freigesetzt.