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Aufbau einer LED

Leuchtdioden (LEDs) sind aus Elemeten der 3. Und 5. Gruppe des Periodensystems aufgebaut. Man spricht daher auch von sogenannten III/V-Halbleitern. Zu den verwendeten Stoffen, die diese Elemente enthalten, gehören beispielsweise Galliumphosphid (GaP), Aluminiumgalliumarsenid (AlGaAs) oder Indiumgalliumnitrid (InGaN).

Kombination von unterschiedlichen Schichten

Der Grund für deren Verwendung ist, dass die energetischen Verhältnisse in diesen Halbleitern gerade so sind, dass bei der Rekombination eines Elektrons mit einem Loch Licht entsteht, das im sichtbaren Bereich liegt („Lichtspektrum“).
Die Leuchtfarbe einer LED wird durch die Wahl des Materials für die p- und n-Schicht sowie durch Art und Konzentration der Dotieratome bestimmt.

Ausgangspunkt für die Herstellung von Leuchtdioden ist ein Halbleiterkristall. Auf diesem Kristall sind unterschiedlich dotierte Schichten aufgebracht, welche die geforderten Ausstrahlungseigenschaften haben. Nachdem ein Materialübergang („p-n-Übergang“) in den Halbleiterkristallen geschaffen wurde, müssen noch Kontakte zu dem Halbleiterplättchen hergestellt werden.

Dazu wird auf seine Unterseite ein Metallplättchen geklebt oder legiert und die Oberseite mit einem Golddraht kontaktiert. Schließlich wird die LED in einen Kunststoff eingegossen. Die Kunststoffumhüllung dient zum Schutz der Diode, bestimmt deren Abstrahlcharakteristik und verbessert die Lichtaustrittsverhältnisse.