Leuchtdiode

Was ist eine Leuchtdiode?

Eine Leuchtdiode, kurz LED, ist ein elektronisches Bauelement, das mithilfe eines Halbleitermaterials elektrische Energie in Licht umwandelt. Die Abkürzung LED steht dabei für „Light Emitting Diode“, was auf Deutsch „Licht emittierende Diode“ bedeutet. Die elektrischen Eigenschaften der Leuchtdiode entsprechen denen einer Diode. Ein großer Unterschied zwischen Leuchtdioden und nichtleuchtenden Dioden besteht jedoch im verwendeten Halbleitermaterial. Denn während nichtleuchtende Dioden gewöhnlich aus Silizium bestehen, werden für Leuchtdioden direkte Halbleiter wie Galliumverbindungen verwendet.

Wie funktionieren LED Leuchtdioden?

Eine Leuchtdiode funktioniert mithilfe eines Halbleiterkristalls mit zwei unterschiedlich geladenen Schichten: einer negativ geladenen Halbleiterschicht mit Elektronenüberschuss und einer positiv geladenen Halbleiterschicht mit Elektronenmangel, sogenannten Löchern. Wird am Materialübergang zwischen den Schichten elektrische Spannung angelegt, bewegen sich die überschüssigen Elektronen zu den Löchern und bei der neutralisierenden Vereinigung der Ladungsträger, der sogenannten Rekombination, wird Energie in Form von Licht freigesetzt. Je nach verwendetem Material kann die Leuchtdiode dabei Licht mit unterschiedlichen Farben erzeugen.

Welche Vorteile haben LEDs gegenüber Glühbirnen?

Gewöhnliche Glühbirnen wandeln den elektrischen Strom zu einem Großteil nicht in Licht, sondern in Wärme um. Bei einer Energieeffizienz von nur etwa fünf bis zehn Prozent gehen mehr als neunzig Prozent des Stroms in Form von infraroter Wärmestrahlung verloren. Leuchtdioden erreichen dagegen eine Effizienz von bis zu fünfzig Prozent und verbrauchen daher im Vergleich nur einen Bruchteil des bei Glühbirnen benötigten Stroms. Darüber hinaus haben Leuchtdioden mit bis zu 100.000 Stunden eine sehr hohe Lebensdauer.

Wozu braucht man Leuchtdioden?

Leuchtdioden können für viele Zwecke eingesetzt werden. Vor allem aufgrund ihres geringen Stromverbrauchs und ihrer Lebensdauer werden sie in verschiedenen Ausführungen, Farben und Formen gerne genutzt. In den Anfangszeiten wurden Leuchtdioden hauptsächlich für einfache Signalanzeigen, z.B. auf einer digitalen Uhr, oder für Anzeigentafeln genutzt. Mittlerweile dienen LEDs und LED-Module vermehrt auch der Beleuchtung von Räumen im Privatbereich oder im Büro, wo sie mit warmweißem oder farbigem Licht als energiesparende Alternative die Glühbirne ersetzen.