Trabalho led's (diodos emissores de luz)

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Faculdade Anhanguera Educacional
Engenharia Elétrica – 6° Período




Atividade Prática Supervisionada
Materiais


Professor:
Aluno:









Anápolis - Goiás
Novembro de 2012

DIODOS EMISSORES DE LUZ
( LEDs )

A conversão de um sinal elétrico em um sinal luminoso é uma função de grande importância na eletrônica. Sua aplicação mais elementar é em indicadores emostradores luminosos usados em equipamentos eletrônicos, aparelhos de som e vídeo, equipamentos científicos e industriais, relógios, etc. Outra aplicação importante é na geração de imagens a partir de um sinal eletrônico, como em cinescópios de computadores e aparelhos de televisão. A partir da década de 1980, esta função adquiriu importância ainda maior com a disseminação da comunicações ópticas. Nossistemas de comunicação óptica, um sinal elétrico que contém a informação a ser transmitida é convertido em sinal luminoso num diodo emissor de luz ou num laser semicondutor. Este propaga através de uma fibra óptica até o receptor, onde é convertido outra vez em sinal elétrico num fotodetetor, reproduzindo a informação original.
A emissão de luz numa lâmpada incandescente ocorre divido aoaquecimento, um processo físico clássico. Os modernos dispositivos opto-eletrônicos operam com base em processos quânticos de emissão de radiação, chamados processos de luminescência. A luminescência é a emissão de fótons que ocorre quando um sistema quântico, como o átomo, passa de um nível excitado para outro de menor energia. O sistema pode ser colocado no estado excitado através de diversos métodos,tais como: absorção de luz ( fotoluminescência ); bombardeio com feixe de elétrons ( catodo-luminescência ); aplicação de um campo ou corrente elétrica ( eletro-luminescência ). A fotoluminescência é a base de operação dos lasers de estado sólido. A catodo luminescência é o processo pelo qual os cinescópios de aparelhos de TV e computadores produzem a luz, enquanto a eletro-luminescência ocorre nosdiodos emissores de luz.
O funcionamento no diodo emissor de luz, o LED ( Light Emitting Diode ), é baseado numa forma especial de eletroluminescência, produzida pela injeção de portadores numa junção p-n. Quando uma junção p-n é polarizada no sentido direto, os buracos do lado p e os elétrons do lado n movem-se em sentidos opostos em direção à região de depleção. Os buracos injetados no lado nrecombinam com elétrons que estão chegando na região de depleção, enquanto os elétrons injetados no lado p recombinam com buracos que lá se encontram. Desta forma, todos os elétrons e buracos que participam da corrente recombinam nas imediações da região de depleção, numa camada de espessura Lp do lado de p e Ln do lado de n. Se o semicondutor da junção tiver gap indireto, como Si ou Ge, além dosfótons a recombinação produz fônons e, portanto, calor. Então torna a emissão de luz muito pouco eficiente nos semicondutores de gap indireto. Por outro lado se o semicondutor tiver gap direto, a recombinação de cada par elétron-buraco resulta na emissão de um fóton. A figura abaixo ilustra o processo de injeção de portadores minoritários nos dois lados de uma junção p-n, produzindo recombinaçãode pares e emissão de fótons por transições interbanda.

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Este processo é extensamente eficiente na conversão de energia elétrica em luz.
Os LEDs que operam no visível são muito utilizados para fazer lâmpadas indicadoras para painéis de equipamentos eletro-eletrônicos. Estas lâmpadas são feitas com uma grande variedade de formatos e cores. A figura 2 mostra uma estrutura típica de umalâmpada de LED.

O chip do LED é montado sobre um dos pinos metálicos utilizados como terminal externo. O contato com o outro terminal é feito por um fio soldado no filme metálico no lado da janela do LED. O conjunto é encapsulado num plástico colorido, cuja parte superior forma uma lente para colimar parcialmente a radiação.
Os LEDs de infravermelho são utilizados em sistemas de comunicações...
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