LED의 원리와 특성

1. LED란?

LED는 전기 에너지를 빛 에너지로 바꿔주는 광 반도체 소자이다. LED는 p-n 접합 다이오드의 일종으로, 빛이 발생되는 원리는 n영역의 전자가 외부에서 공급되는 전류에 의해 p영역으로 이동하게 되고 접합부(Junction)에서 전자와 정공이 재결합하게 된 후 전자(Electron)가 기저상태로 환원하면서 에너지(빛)를 발산하게 된다.
이 때 발광하는 빛의 파장 대는 에너지 밴드 갭에 따라 다양한 형태로 형성되는데 파장에 따라 빛의 색(Color)이 결정된다.
LED는 전류구동소자로서 전류에 따라 밝기가 달라진다. 단일 LED는 낮은 전압장치이다. 단일 인디케이터 LED는 2~4V의 직류전압과 1~50mA 범위의 전류를 필요로 한다. 조명용 LED는 단일 반도체 LED가 필요로 하는 동일 전압을 요구하나, 동작전류는 상대적으로 매우 높다. 보편적으로 수 백 mA이다. 직렬로 연결된 다중 요소를 포함한 LED 램프는 비례적으로 높은 전압을 요구한다. LED파장에서 방출하는 색깔은 보라, 파랑, 녹색, 노랑이며 자세한 것은 아래 표와 같다.