Ph 10

Umwelt u. Technik

Leuchtdioden (LED)


Bei der Solarzelle wurde die Energie der in die Sperrschicht zwischen p- und n-Zone eindringenden Lichtteilchen dazu verwendet Elektron-Loch-Paare zu bilden. Bei der Leuchtdiode (Light emitting diode) passiert gerade der umgekehrte Effekt:
Durch Polung in Durchlassrichtung kommt es zur Rekombination von Elektronen und Löchern, die durch die äußere Spannung in die Sperrschicht getrieben werden. Die dabei freiwerdende Energie führt zu Lichtteilchen, die von der Diode ausgesandt werden. Die folgende Animation veranschaulicht diesen Vorgang:


Schaltzeichen für
eine LED

Versuchsanordnung zur Aufnahme der Kennlinie:
Die Schaltung ist die gleiche wie bei der Kennlinienaufnahme für die gewöhnliche Halbleiterdiode. Auffallend ist nur, dass die Diode beim Erreichen der Schwellenspannung in einer für sie typischen Farbe leuchtet.

Rote LED
U in V
1,20
1,40
1,50
1,56
1,60
1,62
1,64
1,66
1,68
1,70
1,72
I in mA
0,00
0,01
0,03
0,10
0,20
0,35
0,55
0,86
1,25
1,80
2,50

Gelbe LED
U in V
1,60
1,65
1,71
1,73
1,74
1,75
1,76
1,77
1,78
1,80
1,82
I in mA
0,02
0,05
0,18
0,22
0,34
0,43
0,49
0,62
0,76
1,10
1,60

Grüne LED
U in V
1,50
1,69
1,75
1,77
1,80
1,83
1,85
1,86
1,88
1,90
2,00
I in mA
0,00
0,02
0,10
0,17
0,36
0,70
1,05
1,25
1,75
2,30
1,10

Blaue LED
U in V
2,50
2,70
2,80
2,90
3,00
3,10
3,20
3,30
I in mA
0,00
0,02
0,03
0,05
0,10
0,17
3,30
7,00

 

Man sieht aus dem Diagramm, dass ein Zusammenhang zwischen der Schwellenspannung der jeweiligen LED und der Farbe besteht. Je höher die Frequenz des ausgesandten Lichts ist, desto höher ist die Schwellenspannung.

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