Illumination
Les diodes électroluminescentes (LED) appartiennent à la quatrième génération (la plus récente) de sources de lumière artificielle utilisées par l'homme dans ce que l'on appelle l'éclairage à l'état solide (SSL). Les 3 premières générations sont : les sources à combustion (I), les lampes à incandescence (II) et les lampes à décharge (III).
Une diode électroluminescente, également connue sous le nom de diode électroluminescente (LED), est l'un des dispositifs optoélectroniques à semi-conducteurs qui convertissent l'énergie électrique en énergie de rayonnement électromagnétique. Les LED sont généralement fabriquées sous forme de composés d'éléments des groupes III et V du tableau périodique. En pratique, on utilise aussi bien des composés binaires que des composés à plusieurs composants, et la composition est choisie de manière à ce que la structure semi-conductrice obtenue au cours du processus technologique permette l'émission de lumière dans un domaine spectral donné.
Les LED les moins complexes se présentent sous la forme de simples jonctions p-n semi-conductrices qui émettent un rayonnement électromagnétique dans le visible et l'infrarouge lorsqu'elles sont polarisées par une tension suffisamment élevée dans le sens de la conduction. La longueur d'onde du rayonnement émis par les LED, et donc sa couleur, dépend du matériau semi-conducteur qui les compose.
Le principe de fonctionnement des LED est basé sur le phénomène d'électroluminescence, qui consiste en la production de lumière sous l'influence d'un champ électrique. L'électroluminescence est due à la recombinaison des trous et des électrons dans la région de transition p-n. Le passage des électrons d'un niveau d'énergie supérieur à un niveau inférieur s'accompagne d'une libération d'énergie sous forme de chaleur (recombinaison non radiative) ou de lumière (recombinaison radiative). La recombinaison non radiative se produit dans les semi-conducteurs dont l'écart énergétique est incliné, comme le Si ou le Ge. La recombinaison radiative est caractéristique des semi-conducteurs dont l'écart énergétique est droit. Ce type de recombinaison, dans lequel l'énergie est libérée sous forme de quanta de rayonnement - photons - se produit, par exemple, dans le GaAs, l'InAs, l'InP, l'InSb.