LED가 빛을 내는 원리는 무엇인가요?
요즘 집 전등을 대부분 형광등에서 led 등으로 교체하고 있습니다. 그런데, 작은 led 칩에 빛이 발생하는 원리 무엇인지 궁금합니다. 그리고 led로 교체했을 때 전기 소모와 빛의 밝기를 다른 기기와 비교하여 알려주세요.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.
LED(Light Emitting Diode)는 우리 말로는 ‘발광다이오드’라고 표기하며, 전류를 가하면 빛을 발하는 반도체 소자입니다. 반도체는 크게 단원소 반도체, 화합물 반도체, 그리고 유기물 반도체로 분류되는데요, LED는 이 중 화합물 반도체에 속합니다.
LED는 쉽게 설명하면, 전기에너지를 빛에너지로 변환시켜주는 ‘광반도체’입니다. 기본적으로 LED는 양(+)의 전기적 성질을 가진 p형 반도체와 음(-)의 전기적 성질을 지닌 n형 반도체의 이종접합 구조를 가집니다. 전자(electron)가 많아 음의 성격을 띤 n형 반도체와 전자의 반대 개념인 정공(hole)이 많아 양의 성격을 띤 p형 반도체가 얇은 층 형태로 붙어 있는데요.
순방향으로 전압을 가하면, 수 볼트의 전압으로 전류가 흘러 발광합니다. 즉, n층의 전자가 p층으로 이동해 정공과 결합하면서 에너지를 발산하는 것인데요, 이 때 에너지는 주로 열이나 빛의 형태로 방출되며, 빛의 형태로 발산하는 것이 바로 LED입니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
LED는 발광다이오드로 두 종류의 반도체가 만나 전류가 흐를 때 전자의 에너지가 빛으로 방출되는 원리를 이용해 빛을 냅니다 LED는 형광등보다 약 50프로 백열등보다 약 80~90프로의 전력을 절약하면서도 비슷하거나 더 밝은 빛을 낼 수 잇어 효율이 매우 뛰어납니다
