DIODO EMISOR DE LUZ (LED)
Cuando un diodo semiconductor se polariza de manera directa, los
electrones pasan de la sección N del mismo, atraviesan la unión y salen ala sección P. En la unión se efectúa la recombinación, en donde los electrones se unen a los huecos. Al unirse, se libera energía mediante la emisión de un fotón (energía electromagnética).
Esta emisión de energía, que en un diodo normal es pequeña, puede aumentar mediante la utilización de materiales como el
galio, el arsDIODO LEDénico y el fósforo en lugar del silicio o el germanio. Así, los diodos diseñados especialmente para emitir luz son conocidos como LED.
El color de la luz emitida depende del intervalo de energía del material; por ejemplo, el fosfato de galio arsenídico (GaAsP) emite luz de color rojo y el fosfato de galio (GaP) emite luz de color verde. Los LED pueden
emitir radiaciones desde el infrarrojo hasta la luz visible. Es importante resaltar que los LED se polarizan de manera directa y soportan una tensión
máxima al cual emiten la mayor radiación. Si se sobrepasa este valor, el LED puede dañarse. Las aplicaciones de los LED son muchas; entre ellas, las siguientes: indicadores luminosos, displays alfanuméricos,
transmisores para fibras ópticas, optoacopladores, en control remoto de videos, televisores o conexión de computadoras. En el mercado de semiconductores han aparecido versiones más complejas de LED; por ejemplo, el LED bicolor es un dispositivo de DIODO EMISOR DE LUZ LEDtres terminales dentro del cual se han incluido dos diodos en colores diferentes. Otro modelo de LED, es el tipo Flasher; al ser polarizado, enciende de manera intermitente.
El diodo LED puede ser tratado de manera análoga a un diodo normal. sin embargo conviene tener en cuenta que los diodos LED no están fabricados de silicio monocristalino, ya que el silicio monocristalino es incapaz de emitir fotones. Debido a ello, la tensión de polarización directa Vd depende del material con el que esté fabricado el diodo.
El material que compone el diodo LED, es importante ya que el color de la luz emitida por el LED depende únicamente del material y del proceso de fabricación principalmente de los dopados.
En la tabla adjunta aparecen algunos ejemplos de materiales utilizados junto con los colores conseguidos:
| Compuesto | Color |
| Arseniuro de Galio (GaAs) | Infrarrojo |
| Arseniuro de galio y aluminio (AlGaAs) | Rojo e infrarrojo |
| Arseniuro fosfuro de galio (GaAsP) | Rojo, naranja y amarillo |
| Nitruro de galio (GaN) | Verde |
| Fosfuro de galio (GaP) | Verde |
| Seleniuro de zinc (ZnSe) | Azul |
| Nitruro de galio e indio (InGaN ) | Azul |
| Carburo de silicio (SiC) | Azul |
| Diamante (C) | Ultravioleta |
| Silicio (Si) | En desarrollo |
Definición de diodos opticos
FOTODIODOS
Los fotodiodos. Son diodos sensibles a la luz. Generan un voltaje de corriente continua proporcional a la cantidad de luz que incide sobre su superficie, es decir, son diodos de unión PN cuyas características eléctricas dependen de la cantidad de luz que incide sobre la unión. Se utilizan como medidores y sensores de luz y en receptores ópticos de comunicaciones.
El efecto fundamental bajo el cual opera un fotodiodo es la generación de pares electrón - hueco debido a la energía luminosa. Este hecho es lo que le diferencia del diodo rectificador de silicio en el que, solamente existe generación térmica de portadores de carga. La generación luminosa, tiene una mayor incidencia en los portadores minoritarios, que son los responsables de que el diodo conduzca ligeramente en inversa.
EL DIODO LASER
Los diodos láser son constructivamente diferentes a los diodos LED normales. Las características de un diodo láser son:
La emisión de luz es dirigida en una sola dirección: Un diodo LED emite fotones en muchas direcciones. Un diodo láser, en cambio, consigue realizar un guiado de la luz preferencial una sola dirección.
Hay dos tipos de diodos láser:
- Diodo láser de emisión lateral
- Diodo láser de emisión vertical
Ventajas
- Son muy eficientes.
- Son muy fiables.
- Tienen tiempos medios de vida muy largos.
- Son económicos.
- Permiten la modulación directa de la radiación emitida, pudiéndose
- modular a décimas de Gigahercio.
- Su volumen y peso son pequeños.
- El umbral de corriente que necesitan para funcionar es relativamente bajo.
- Su consumo de energía es reducido (comparado con otras fuentes de luz)
- El ancho de banda de su espectro de emisión es angosto (puede llegar a ser de sólo algunos KHz)