LED: Pengertian, Jenis, Cara Kerja, dan Fungsinya
LED adalah semikonduktor yang didoping sehingga menghasilkan sambungan p-n. Pada saat LED diberi arus, elektron dari tipe-n bergabung kembali dengan hole yang ada di tipe-p sehingga memancarkan cahaya dalam prosesnya. LED memungkinkan arus mengalir ke arah depan dan memblokir arus ke arah sebaliknya.
Berdasarkan bahan semikonduktor yang digunakan dan jumlah doping, LED akan memancarkan cahaya berwarna pada panjang gelombang spektral tertentu ketika dibias maju. Oleh karena itu, agar cahaya yang dipancarkan dapat terlihat maka LED dienkapsulasi dengan penutup transparan sehingga cahaya yang dipancarkan dapat terlihat.
Baca Juga: Dioda: Pengertian, Fungsi, Jenis, Cara Kerja, Rangkaian, dan Cara Mengukur
Cara Kerja LED (Light-Emitting Diode)
Bagaimana LED dapat memancarkan cahaya? Jadi, cahaya adalah salah satu bentuk energi yang dapat dilepaskan oleh atom. Cahaya terdiri dari banyak paket kecil seperti partikel yang memiliki energi dan momentum tetapi tidak memiliki massa. Partikel-partikel ini, yang disebut foton, yaitu unit paling dasar dari cahaya.
 |
| (Sumber gambar: www.circuitbread.com) |
Foton dilepaskan sebagai akibat dari elektron yang bergerak. Dalam atom, elektron bergerak dalam orbital di sekitar inti atom atau nukleus (nucleus). Elektron dalam orbital yang berbeda memiliki jumlah energi yang berbeda. Secara umum, elektron dengan energi yang lebih besar bergerak dalam orbital yang lebih jauh dari nukleus (inti atom).
Agar elektron dapat melompat dari orbital yang lebih rendah ke orbital yang lebih tinggi, harus ada sesuatu yang meningkatkan tingkat energinya. Sebaliknya, elektron melepaskan energi ketika turun dari orbital yang lebih tinggi ke orbital yang lebih rendah. Energi ini dilepaskan dalam bentuk foton. Penurunan energi yang lebih besar melepaskan foton berenergi lebih tinggi, yang ditandai dengan frekuensi yang lebih tinggi.
Elektron yang bebas bergerak melintasi dioda dan jatuh ke dalam hole kosong dari lapisan tipe-P. Ini melibatkan penurunan dari pita konduksi ke orbital yang lebih rendah, sehingga elektron melepaskan energi dalam bentuk foton. Ini terjadi di semua dioda, tetapi Anda hanya dapat melihat foton ketika dioda terdiri dari bahan tertentu.
Energi dilepaskan dalam bentuk foton pada rekombinasi. Dalam dioda standar, energi dilepaskan dalam bentuk panas. Namun, dalam dioda pemancar cahaya atau LED, energi dilepaskan dalam bentuk foton. Fenomena ini biasa disebut sebagai electroluminescence.
Apa itu electroluminescence? Jadi, electroluminescence adalah fenomena optik, dan fenomena listrik di mana bahan memancarkan cahaya sebagai respons terhadap arus listrik yang melewatinya. Ketika tegangan maju meningkat, intensitas cahaya meningkat dan mencapai maksimum.
Baca Juga: Pengertian Layar LED dan Cara Kerjanya
Bagaimana LED Dapat Memiliki Warna?
Apabila Anda memperhatikan, LED memiliki banyak varian warna. Warna pada LED tersebut ditentukan oleh bahan yang digunakan dalam elemen semikonduktor. Dua bahan utama yang digunakan dalam LED adalah paduan aluminium gallium indium phosphide dan paduan indium gallium nitrida.
Paduan aluminium digunakan untuk mendapatkan cahaya merah, oranye dan kuning, dan paduan indium digunakan untuk mendapatkan cahaya hijau, biru dan putih. Dengan sedikit perubahan dalam komposisi paduan, ini akan mengubah warna cahaya yang dipancarkan.
Jenis-jenis LED (Light-Emitting Diode)
- Color LED atau LED Warna.
- Dimmer Switches atau Sakelar Peredup.
- LED Tubes for Lighting atau Tabung LED untuk Pencahayaan.
- LED SMD (Surface-Mounted Device).
- LED COB (Chip On Board).
- Graphene LED atau LED Grafena.
- Traditional and Inorganic LEDs atau LED Tradisional dan Anorganik.
- Maximum Brightness LEDs atau LED Kecerahan Maksimum.
- Organic LED atau LED Organik.
Keuntungan Menggunakan LED (Light-Emitting Diode)
Keuntungan Menggunakan LED dibandingkan Lampu Daya Pijar:
- LED mengkonsumsi lebih sedikit daya listrik, dan membutuhkan tegangan operasional yang rendah.
- LED lebih durable (tahan lama).
- LED tidak memerlukan waktu pemanasan.
- Cahaya yang dipancarkan LED bersifat monokromatik.
