Funktion von LEDs

Eine Leuchtdiode, kurz LED genannt, ist ein elektronisches Halbleiter-Bauelement. Wenn Strom durch die Diode in Durchlassrichtung fließt, strahlt diese mit Licht. Das Funktionsprinzip einer solchen Leuchtdiode entspricht der einer pn-Halbleiterdiode. Die LEDs haben daher nahezu dieselben Grundeigenschaften wie diese. Jedoch besteht beim verwendeten Halbleitermaterial ein sehr großer Unterschied. Da die nichtleuchtenden Dioden entweder aus Silizium bzw. Germanium oder Selen hergestellt werden, ist das Ausgangsmaterial von solchen III-V-Halbleiter in den meisten Fällen eine Verbindung aus Gallium. Als Lebensdauer wird bei einer LED die Zeit bezeichnet, bei der die sog. Lichtausbeute lediglich die Hälfte des Anfangswertes erreicht hat. Somit werden die LEDs mit der Zeit in der Leuchtkraft immer schwächer, fallen jedoch in den meisten Fällen nicht von heute auf morgen einfach aus. Die Lebensdauer ist hier in der Regel abhängig vom jeweiligen Material des Halbleiters. Zudem ist hier noch wichtig, wie die Betriebsbedingungen generell sind. Damit ist beispielsweise die Wärme gemeint. Durch besonders hohe Temperaturen wird die Lebensdauer solcher LEDs drastisch verkürzt. Bei älteren LEDs bis zu 5 Watt kann von einer Lebensdauer von einigen tausend Stunden ausgegangen werden. Sind die LEDs jedoch mit niedrigeren Stromzufuhren betrieben, bieten sie schon eine Lebensdauer von bis zu 100.000 Stunden. So kann man also bei sehr guter Verwendung die LED sehr lange einsetzen.