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Los LED funcionan según el principio de emisión de fotones cuando los electrones y los “agujeros” se recombinan en la unión pn del LED.
Los diodos emisores de luz son básicamente dos capas de semiconductores opuestamente dopados unidos para crear una unión pn. Un semiconductor está dopado para aumentar su conductividad. Esto se puede hacer de dos maneras:
- Introducción de especies dopantes que tienen deficiencia de electrones que produce una escasez neta de electrones y deja fuera los ‘espacios’ (donde deberían haberse formado enlaces convencionales) llamados agujeros que producen semiconductores de tipo p.
- Introducción de especies dopantes que son ricas en electrones que conducen a un exceso neto de electrones que produce semiconductores de tipo n.
Ahora, dado que estas dos impurezas producen ‘especies conductoras’ opuestas cuando se forma una unión pn (y se aplica voltaje a través de ella), los agujeros y los electrones se combinan y eliminan entre sí. Esto se acompaña de liberación de energía (que se usó para hacerlos) en forma de fotones o luz. Ahora la frecuencia de la luz o el color emitido depende de la cantidad de energía liberada y es una característica de los dopantes utilizados. Los más comunes son las uniones Ga-As pn.
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