Grânulos de lâmpada de diodo emissor de luz

Como os diodos comuns, os diodos emissores de luz são compostos de uma junção PN e também possuem condutividade unidirecional. Quando uma tensão direta é aplicada ao diodo emissor de luz, os buracos injetados da área P para a área N e os elétrons injetados da área N para a área P estão, respectivamente, em contato com os elétrons na área N e os vazios na área P dentro de alguns mícrons da junção PN. Os orifícios se recombinam e produzem fluorescência de emissão espontânea. Os estados de energia dos elétrons e lacunas em diferentes materiais semicondutores são diferentes. Quando os elétrons e os buracos se recombinam, a energia liberada é um pouco diferente. Quanto mais energia liberada, menor é o comprimento de onda da luz emitida. Normalmente usados ​​são diodos que emitem luz vermelha, verde ou amarela. A tensão de ruptura reversa do diodo emissor de luz é superior a 5 volts. Sua curva característica volt-ampere direta é muito acentuada e deve ser usada em série com um resistor limitador de corrente para controlar a corrente através do diodo.
A parte central do diodo emissor de luz é uma pastilha composta de um semicondutor do tipo P e um semicondutor do tipo N. Há uma camada de transição entre o semicondutor do tipo P e o semicondutor do tipo N, que é chamada de junção PN. Na junção PN de certos materiais semicondutores, quando os portadores minoritários injetados e os portadores majoritários se recombinam, o excesso de energia é liberado na forma de luz, convertendo assim diretamente a energia elétrica em energia luminosa. Com a tensão reversa aplicada à junção PN, é difícil injetar portadoras minoritárias, por isso não emite luz. Quando está em um estado de funcionamento positivo (ou seja, uma voltagem positiva é aplicada a ambas as extremidades), quando a corrente flui do ânodo do LED para o cátodo, o cristal semicondutor emite luz de cores diferentes do ultravioleta ao infravermelho, e a intensidade da luz está relacionada com a corrente.