Warum muss eine LED eine Diode sein?

Die vorhandenen Antworten verfehlen den Kern der Frage.

Eine LED muss eine Diode sein, insbesondere weil die Art und Weise, wie die Ladungsträger in dem in Durchlassrichtung gepolten Diodenübergang rekombinieren, die richtige Energiemenge freisetzt, um Photonen im sichtbaren Bereich zu erzeugen. Das Leiten eines Stroms durch ein Halbleiterstück ohne Diodenübergang darin würde einfach Wärme erzeugen.

Für die Effizienz ist es auch wichtig, dass der Halbleiter ein Material mit direkter Bandlücke ist, damit die Energie nicht an Phononen (Kristallschwingungen – Wärme) statt an Photonen verloren geht.

Normale Siliziumdioden emittieren ebenfalls Licht, aber da die Bandlücke zu gering ist, liegen die emittierten Photonen im Infrarotbereich und sind für das Auge unsichtbar. Außerdem ist Silizium ein indirektes Bandlückenmaterial, das seine Effizienz bei der Erzeugung von Photonen überhaupt stark verringert.

Warum muss diese Komponente eine Diode sein, um Licht zu emittieren?

Aufgrund der Energieeinsparung impliziert die Lichtemission eine Leistungsaufnahme. Es ist normal, elektrische Energie über zwei Drähte zu liefern, daher hat der einfachste elektrisch betriebene Lichtsender zwei Verdrahtungsanschlüsse, dh eine Diode.

Halbleiter mit zwei Anschlüssen ersetzten Röhren mit zwei Anschlüssen (vakuum- oder gasgefüllt) mit zwei Elektroden, die als „Diode“ bezeichnet wurden, und der Name ist geblieben. Elektrolumineszente Platten von einst waren ebenfalls Halbleiter, die Licht abgaben, aber nicht in High-Tech-Fließbändern hergestellt wurden, in denen elektronische Dioden hergestellt werden. Sie wurden also nicht als Dioden bezeichnet.

Weiße "LED"-Geräte um Sie herum sind keine einfachen Halbleiterdioden, sondern Strukturen mit Dioden und Leuchtstoffen, die nützliche Mengen an weißem Licht abgeben, mit einer blau emittierenden Diode und roten/orangen/gelben/grünen Leuchtstoffen, die das blaue Licht umwandeln. Linsen und andere Merkmale für eine effektive Lichtemission sind üblich; LEDs ähneln nicht anderen praktischen Dioden, außer dass sie zwei Drähte oder Anschlussklemmen haben.

LED steht für Light Emitting Diode; aber warum muss dieses Bauteil eine Diode sein, um Licht zu emittieren?

Denn LEDs sind eine Diode, die die gleichen Eigenschaften wie eine herkömmliche Festkörperdiode besitzt.

Meine Frage geht davon aus, dass die "LEDs", die wir überall sehen (für Beleuchtung, Bildschirme usw.), tatsächlich Dioden sind - diese Annahme könnte falsch sein.

Deine Vermutung ist richtig.

Eine Diode ist ein elektronisches Bauteil, das in einer Richtung einen geringen Widerstand hat. Es handelt sich um eine Vorrichtung mit zwei Elektroden (Anode und Kathode), bei der der Elektronenfluss von Kathode zu Anode einen niedrigen Leitwert aufweist und der primäre Elektronenfluss der Fluss mit hohem Leitwert von Anode zu Kathode ist.

Die gebräuchlichsten Dioden bestehen aus kristallisierten Halbleitermaterialien (z. B. Silizium, Germanium und Galliumarsenid, Indiumphosphid, Saphir und Quarz), die mit p- und n-Fremdstoffen dotiert sind, die durch den einfachsten Halbleiterbaustein, den pn-Übergang, getrennt sind.

Es gibt viele Arten von Dioden mit unterschiedlichen Eigenschaften. Es sind die Eigenschaften der p- und n-Dotierstoffe und ihr Einfluss auf die Spannungs-Strom-Eigenschaften des pn-Übergangs, die einen Diodentyp von einem anderen unterscheiden.

Das Obige gilt für alle Dioden einschließlich LEDs.

In LEDs haben die Dotierstoffe Elektrolumineszenz-Eigenschaften. Wenn die Elektronen den pn-Übergang überqueren, werden viele der Elektronen in subatomare Teilchen umgewandelt, die Photonen genannt werden.

Leuchtdioden werden als Dioden bezeichnet, weil es sich tatsächlich um Halbleiterdioden handelt, die auch Photonen in Form von UV, sichtbarem Licht und IR emittieren.

Eine Diode ist das einfachste Halbleiterbauelement. Und das einfachste Halbleiterbauelement kann auch dazu gebracht werden, Licht zu emittieren. Voila! Leuchtdiode! Man könnte es möglicherweise ein lichtemittierendes Halbleiterbauelement (LES) nennen, aber das würde nur wie ein richtiger Name klingen ... sooo nicht cool.

[bearbeitet] Aus den folgenden Kommentaren geht hervor, dass Halbleiterbauelemente ohne Dioden existieren. Sie scheinen jedoch Sensoren zu sein und geben kein Licht ab. Das Peltier-Modul überträgt zwar Wärme, erzeugt sie aber nicht. So ist es denkbar, dass in Zukunft ein lichtemittierendes Halbleiterbauelement geschaffen wird, das keine Diode ist. Es würde jedoch wahrscheinlich einen neuen Namen haben (keine Diode oder LED).

Bisher stammt also in einem Fernsehbildschirm und überall sonst, wenn es als LED bezeichnet wird, das Licht (sichtbarer oder unsichtbarer Teil des Spektrums) tatsächlich von der LED selbst. Es ist die billigste effiziente Lichtquelle in der Herstellung. Es kann natürlich "Fake-LED" geben... Neonröhren oder Mini-Glühlampen, die wie LED aussehen. Ich habe diese in Weihnachtslichtdekorationen gesehen, und sie sind ein bisschen billiger als das Original.