LED등은 어떤원리로 작동되는지 궁금합니다.

Question

집에 등이 나가서 형광등을 교체하니 한번씩 번거러워 LED등으로 교체하였습니다. 교체하고보니 빛도 밝은것 같고 편한데 안을 보니 조그만 센서같은곳에 빛이 나오던데 어떤 원리로 작동되는건지 궁금합니다?

Answer 1

LED는 "발광 다이오드"라고도 불리며, 전기가 흐르면서 발광하는 반도체 소자입니다. LED의 작동 원리는 발광 다이오드가 전기를 통해 에너지를 흡수하고, 이를 빛으로 방출하는 성질을 이용하여 사용합니다.

LED는 P-N 접합이라는 특수한 반도체 구조를 가지고 있는데 이 구조는 양전하와 음전하가 만나는 지점을 말하며, 전기가 이 구조를 통과할 때, 전자와 양공이 만나면서 에너지를 방출합니다. 이 때 방출되는 에너지는 빛의 형태로 나타나며, 이것이 LED에서 발광하는 원리입니다.

또한, LED는 발광 물질인 "파장 변환체"를 포함하고 있습니다. 이 물질은 전기가 흐르면서 빛을 방출하는 LED에서, 더 많은 색상을 만들어내기 위해 사용됩니다. 파장 변환체는 전기가 흐르면서 빛을 방출하는 LED의 발광 부품 위에 커버로 씌워져 있으며, 이 커버 안에 있는 물질이 발광하는 색을 결정합니다.

따라서, LED는 전기가 흐르면서 에너지를 흡수하고 빛을 방출하는 반도체 소자로, 그 발광 색상은 사용되는 발광 물질의 종류에 따라 달라집니다. LED는 주로 저전력 전기 소자로 사용되며, 저전력으로도 밝은 빛을 만들어낼 수 있기 때문에 가정용 전등부터 휴대전화, 광고판 등에 용도에 따라 사용하게 됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.

LED(발광다이오드)는 전기 에너지가 빛으로 변환되는 전자 부품입니다. 일반적으로 LED는 반도체 소자로 만들어져 있으며, 이는 전기적으로 활성화된 전자와 양공이 만나면서 빛을 방출하는 현상을 이용합니다.

LED에는 p-type 반도체와 n-type 반도체가 존재하며, 이 둘은 결합되어 PN 접합부를 형성합니다. PN 접합부에서 전자와 양공이 만나면, 그들은 결합되어 빛을 방출하면서 냉각됩니다. 이러한 과정은 전자가 활성화된 상태에서 전자를 다시 기본 상태로 되돌리는 전이 과정에서 에너지를 방출함으로써 일어납니다.

Answer 3

안녕하세요. 최정훈 과학전문가입니다.

LED는 발광 다이오드로 구성되어 있습니다. 발광 다이오드란 전류가 흐르면 빛을 생성하는데, N형과 P형의 반도체를 나란히 놓고 P방향에서 N방형으로 전류가 흐르게 순바이어스 형태를 만들면 양공과 음공 전자가 만나게 되면서 에너지가 발생하게 되고 이 에너지는 빛의 형태로 변환되어 우리 눈엔 빛을 내는 LED 형태로 인식되게 됩니다. 답변이 도움되셨으면 좋겠습니다.

Answer 4

안녕하세요. 과학전문가입니다.

LED는 전자가 많은 N형 반도체와 정공이 많은 P형 반도체를 접합한 것입니다. 그래서 발광 다이오드를 이용하여 작동된다고 하고 있습니다. 반도체 소자에서 전기가 흐르면서 빛이 방출되는 것을 원리로 하는 것이죠. ^^

Answer 5

안녕하세요. 이만우 과학전문가입니다.

최근 실생활이나 공원, 조형물등 광범위하게ㅔ 사용하는 LED등은 기본적으로 전기에너지를 빛 에너지로 변환시켜주는 광반도체입니다

+의 전기적 성질을 가진 P형 반도체와 -형 전기적 성질을 지닌 n형 반도체의 이중접합 구조로 되어 있고, 결합하게되면 에너지를 발산하게 되고 이 때 발생하는 에너지는 주로 열이나 빛의 형태로 방출되는데...이것이 LED등의 원리입니다.

LED의 단점이었던 열 발산은 최근 기술 발전으로 방열판 및 냉각판등을 활용해서 열적인 리스크는 많이 해소된 듯 합니다.

또한, LED는 화합물의 종류에 따라 자외선부터해서 가시광선, 적외선까지 자유자재로 발생하게 모델링 할 수 있습니다.

지식 공유에 도움 되었으면 좋겠습니다.^^

Answer 6

안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.

LED는 발광 다이오드라고 하는데, 갈륨,인,비소를 재료로 하여 만들어진 반도체입니다. 반도체의 특성을 가지고 있으며, 전류를 흐르게 하면 붉은색,녹색,노란색으로 빛을 발합니다.

Answer 7

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.LED는 "발광 다이오드(Light Emitting Diode)"의 약어로, 반도체 소자를 이용하여 전기를 통해 빛을 발생시키는 장치입니다.

LED는 기본적으로 PN 접합 다이오드로서 작동합니다. PN 접합 다이오드는 P-종과 N-종 반도체가 접합된 구조를 가지고 있습니다. 이 때 P-종 반도체와 N-종 반도체는 서로 역전되어 있기 때문에 전기적으로 결합되어 있지 않습니다.

PN 접합 다이오드에 양극과 음극을 연결하면 전류가 흐르게 됩니다. 이 때 전자와 양공이 만나면서 결합하는데, 이 과정에서 에너지가 방출됩니다. LED는 이 방출되는 에너지가 빛의 형태로 발산되도록 설계된 반도체 소자로서, 전자가 다시 결합될 때 빛을 발생시킵니다.

또한, LED는 다양한 색상의 빛을 발생시킬 수 있습니다. 이는 반도체 소자 내부에 사용되는 다양한 물질에 따라 결정됩니다. 예를 들어, 적색 LED는 알루미늄과 갈륨로 구성된 갈륨인듐 알루미늄 가공체를 사용하고, 녹색 LED는 카드뮴, 아연, 셀레늄 등을 포함한 다양한 화학물질을 사용합니다.

LED는 적은 전력으로 높은 밝기를 발산하고, 오랜 수명을 가지는 등의 장점을 가지고 있어서 가정용 조명, 신호등, 자동차 조명 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.

Answer 8

안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.

LED(발광 다이오드)는 전기가 흐르는 방향에 따라 발광하는 전자소자입니다.

전자가 발광 다이오드 내부를 통과하면서 일정 에너지를 방출하면, 이 에너지는 특정한 물질과 상호작용하여 빛을 방출하게 됩니다. 이 과정에서 열이 발생하지 않으며, 전기를 효율적으로 에너지로 전환해주기 때문에 일반적인 조명에 사용되는 전구에 비해 절약 효과가 높습니다. 또한 LED는 오랫동안 사용해도 발열 문제가 적고 수명이 길다는 장점이 있습니다.