Il LED (Light Emitting Diode) è un dispositivo a semiconduttore a giunzione p-n progettato per emettere radiazione elettromagnetica (luce visibile, infrarossa o ultravioletta) quando attraversato da una corrente elettrica in polarizzazione diretta.
Il fenomeno fisico alla base del LED è l’elettroluminescenza. Quando gli elettroni della banda di conduzione si ricombinano con le lacune della banda di valenza in corrispondenza della giunzione, essi perdono energia. Nei semiconduttori a “gap diretto” (come l’Arseniuro di Gallio, GaAs), questa energia non viene dissipata in calore ma viene emessa sotto forma di un fotone. L’energia del fotone, e quindi il colore della luce emessa, dipende direttamente dall’ampiezza della banda proibita (energy gap) del materiale:
Vantaggi ingegneristici del LED rispetto alle tecnologie tradizionali (incandescenza, fluorescenza):
- Efficienza luminosa: elevatissima conversione lumen/watt.
- Durata: vita utile estremamente lunga (fino a 50.000 ore).
- Tempo di risposta: commutazione quasi istantanea (nanosecondi), ideale per trasmissioni dati (fibre ottiche).
- Robustezza: assenza di filamenti o gas sotto pressione.
L’invenzione del LED blu (Premio Nobel 2014) ha permesso, combinandolo con fosfori, di generare luce bianca ad alta efficienza, rivoluzionando l’illuminazione pubblica e domestica mondiale e riducendo drasticamente il consumo energetico globale.