LED의 원리와 특성

1. LED의 정의

LED는 발광 다이오드(Light Emitting Diode)의 약어로서 전기를 빛으로 변환하는 반도체 소자이다. LED는 전류가 흐를 때 p형과 n형 반도체 간의 전계 효과에 의해 전자가 정공과 재결합하면서 에너지의 형태로 빛을 발산하는 원리로 작동한다. 이때 방출되는 빛의 파장은 반도체 재료의 밴드갭 에너지에 따라 달라지며, 주로 갤륨 비소(GaAs), 인화 갈륨(GaP), 인화 인듐(InP) 등이 사용된다. LED는 1962년 미국의 닐스 아르베르와 로버트 호슬리 등에 의해 최초로 개발된 이후 꾸준히 발전하여 오늘날에는 다양한 색상과 용도로 활용되고 있다. 전통적인 광원인 백열등과 비교했을 때 LED는 단위 전력당 발광 효율이 매우 높아 2020년 기준 전 세계적으로 LED 조명의 시장 점유율은 약 70%에 달하며, 시장 규모는 2xxx년 약 140억 달러였고 연평균 성장률은 13%에 이른다. LED는 에너지 효율이 높아 전기료 절감에 효과적이며, 수명이 길어 일반 조명보다 최대 25배 이상 오래 사용할 수 있다. 이렇듯 LED는 전력 소모를 크게 줄이고 환경 오염을 최소화하는 친환경 광원으로 각광받고 있으며, 스마트폰 후면 조명, 자동차 헤드램프, 가로등, 디스플레이 …