LEDの発光原理

LEDは、「Light Emitting Diode」の略で、発光ダイオードを意味します。発光ダイオードは、電気エネルギーを光に変換する半導体デバイスであり、ダイオードと発光素子が組み合わさったものです。その動作原理は、典型的なダイオードの動作原理と、光を放射する固有の特性に基づいています。 ダイオードは、2種類の半導体(p型およびn型)から成り、これら2つの半導体が接触する箇所をp-n接合と呼びます。ここで、n型半導体側からp型半導体側へ電子が流れると、n型半導体の自由電子がp型半導体の自由な正孔と再結合します。この再結合の過程で、電子はエネルギーを放出し、このエネルギーが光の形で発散されます。この過程を「複合」または「再結合」と呼びます。 発光ダイオードは、この発光の原理に基づいて光を生成します。

使用される半導体材料の種類によって、発光ダイオードが放射する光の色が決まります。例えば、強化されたインジウムガリウムネオンまたは青いガリウムネオンダイオードは、それぞれ緑と青の光を生成します。 このようにして、発光ダイオードは低消費電力と高効率性を特徴とし、信号灯、画面のバックライト、電球、デジタル時計、電子機器の表示など、さまざまな用途で使用されています。