Cara Kerja LED (Light Emitting Diode)

Cara Kerja LED (Light Emitting Diode)

Jackierobinsonwest –┬áLED (light emitting diode) adalah sumber cahaya semikonduktor yang memancarkan cahaya ketika arus melewatinya. Seperti namanya, LED masih tergolong jenis dioda, namun LED merupakan jenis dioda yang fungsi utamanya adalah untuk dapat memancarkan cahaya.

LED adalah semikonduktor yang didoping, sehingga menciptakan sambungan p-n. Saat LED diaktifkan, elektron tipe-n bergabung kembali dengan lubang tipe-p, memancarkan cahaya dalam prosesnya. LED memungkinkan arus mengalir ke arah depan dan memblokir arus ke arah sebaliknya.

Bergantung pada bahan semikonduktor yang digunakan dan jumlah doping, LED akan memancarkan cahaya berwarna pada panjang gelombang spektral tertentu saat bias maju. Oleh karena itu, agar cahaya yang dipancarkannya dapat terlihat, LED dikemas dalam penutup transparan agar cahaya yang dipancarkannya dapat terlihat.

Bagaimana LED (Light Emitting Diode) Dapat Bekerja

Bagaimana LED memancarkan cahaya? Oleh karena itu, cahaya adalah bentuk energi yang dapat dilepaskan oleh atom. Cahaya terdiri dari banyak partikel kecil seperti paket yang memiliki energi dan momentum, tetapi tidak memiliki massa. Partikel-partikel ini, yang disebut foton, adalah satuan cahaya yang paling dasar.

Foton dilepaskan sebagai akibat dari pergerakan elektron. Dalam sebuah atom, elektron bergerak dalam orbit di sekitar inti atom, atau nukleus (inti). Elektron dalam orbital yang berbeda memiliki jumlah energi yang berbeda. Secara umum, elektron dengan energi lebih tinggi bergerak ke orbit yang lebih jauh dari inti (inti atom).

Agar elektron melompat dari orbit yang lebih rendah ke orbit yang lebih tinggi, harus ada sesuatu untuk meningkatkan tingkat energinya. Sebaliknya, elektron melepaskan energi ketika bergerak dari orbit yang lebih tinggi ke orbit yang lebih rendah. Energi ini dilepaskan dalam bentuk foton. Penurunan energi yang lebih tinggi melepaskan foton energi yang lebih tinggi, yang dicirikan oleh frekuensi yang lebih tinggi.

Elektron bebas bergerak melalui dioda dan jatuh ke lubang kosong di kulit tipe P. Ini melibatkan perpindahan dari pita konduksi ke orbital yang lebih rendah, sehingga elektron melepaskan energi dalam bentuk foton. Ini terjadi di semua dioda, tetapi Anda hanya dapat melihat foton jika dioda terbuat dari bahan tertentu.

Energi dilepaskan dalam bentuk foton selama rekombinasi. Dalam dioda standar, energi dilepaskan sebagai panas. Namun, dalam dioda pemancar cahaya, atau LED, energi dilepaskan dalam bentuk foton. Fenomena ini biasa disebut electroluminescence.

Apa itu elektroluminesensi? Dengan demikian, electroluminescence adalah fenomena optik dan listrik di mana suatu material memancarkan cahaya sebagai respons terhadap arus listrik yang mengalir melaluinya. Ketika tegangan maju meningkat, intensitas cahaya meningkat dan mencapai maksimum.

Jika diperhatikan, LED memiliki banyak varian warna. Warna LED ditentukan oleh bahan yang digunakan dalam elemen semikonduktor. Dua bahan utama yang digunakan dalam LED adalah paduan aluminium-gallium-indium fosfida dan paduan galium-indium nitrida.

Paduan aluminium digunakan untuk menghasilkan cahaya merah, oranye, dan kuning, dan paduan indium digunakan untuk menghasilkan cahaya hijau, biru, dan putih. Dengan sedikit perubahan komposisi paduan, warna cahaya yang dipancarkan akan berubah.

Teknologi LED memiliki beberapa keunggulan, seperti tidak menghasilkan panas, umur panjang, tidak ada bahan berbahaya seperti merkuri, dan hemat energi, dan ukurannya yang kecil menjadi semakin populer di bidang teknologi pencahayaan. Beberapa produk yang membutuhkan cahaya juga mengadopsi teknologi light-emitting diode (LED) ini.

Referensi:

Kelas PLC