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Composition d'une LED

La zone active de l’émission lumineuse est entièrement solide (d’où le nom de Solid State Lighting en anglais -SSL) et composée de couche de matériaux dopés différemment.

 

La LED se compose d’une part de matériau dopé P dit « accepteur » d’électrons et d’autre part d’un matériau dopé N dit « donneur » d’électrons.

A l’interface de ces deux matériaux les recombinaisons « électrons-trous » sont possibles. C’est la région active du semi-conducteur, encore appelée « zone de déplétion », où sont générés les photons issus de ces recombinaisons.

 

Schéma de la jonction d’une LED

 

Pour émettre ces photons, il faut polariser cet empilement de différentes couches à l’aide d’une tension qui le caractérise et faire passer un courant maitrisé au travers de la jonction PN. Une fois les photons émis il faut les collecter et les orientés vers l’extérieur de la LED. Celle-ci est constituée d’une puce semi-conducteur hébergée dans un boitier en résine ou plus récemment en céramique.

 

Pour extraire la lumière émise, la technologie initiale consistait à mettre les semi-conducteurs dans un petit réflecteur et de noyer le tout dans une résine transparente moulée de façon sphérique en son sommet. 

 

Aujourd’hui, les LED sont en grande partie réalisée suivant une géométrie de type CMS (composant monté en surface), SMD (suface mounted device) en anglais. La puce semi-conductrice est montée directement sur un substrat (idéalement bon conducteur thermique). Suivant les fabricants et les modèles, ces LED sont coiffées d’une lentille au dessus du semi-conducteur ayant pour vocation d’extraire un peu plus la lumière émise ou simplement de mettre en forme les faisceaux lumineux.

 

 

Source : Les LED pour l'éclairage, Laurent Massol, Edition Dunod

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