Gibt es mittlerweile LEDs, die unter 1,8V leuchten?

#4099746
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Joel schrieb:
> Gibt es mittlerweile LEDs, die schon weit unter 1,8V leuchten?

Ja Infrarotleds.

Damit eine Led eine bestimmte Farbe Licht emittieren kann, muss eine 
entsprechende Potentialdifferenz (also Spannungs) da sein, damit das 
Elektron beim durchlaufen dieser Potentialdifferenz entsprechend Energie 
aufnehmen kann, die dann in Form eines Lichtquants abgeben wird.
Einfacherweise wird das in eV (Elektronenvolt) angegeben.
Ein Lichtquant hat nun abhängig von der Farbe eine gewisse Energie, je 
höher die Frequenz, desto höher die Energie.
Rotes Licht hat (pro Quant) ca. 1,6 - 1,9 eV. Also muss die Spannung an 
einer roten Led mindestens 1,6 - 1,9V betragen.
Nur langwelligeres Licht hat eine kleinere Energie pro Quant, also 
infrarot.

> Wenn nein, sind solche LEDs irgendwann in Aussicht?
Geht physikalisch nicht, siehe Erklärung.
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #4100000
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Joel schrieb:
> Dann sind also Halbleitermaterialien, die schon bei weit unter 1,8V
> rotes Licht emmitieren nicht denkbar!?
Nein, sie könnte es bestenfalls emittieren... ;-)

> Dann sind also Halbleitermaterialien, die schon bei weit unter 1,8V
> rotes Licht emmitieren nicht denkbar!?
Ich hatte schon mal eine Diode, die bei wesentlich weniger Spannung 
rotes Licht emittiert hat. Aber nur unter hoher Stromaufnahme und nur 
kurz... :-/
Gast #4100004
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Lothar Miller schrieb:
> Joel schrieb:
>> Dann sind also Halbleitermaterialien, die schon bei weit unter 1,8V
>> rotes Licht emmitieren nicht denkbar!?
> Ich hatte schon mal eine Diode, die bei wesentlich weniger Spannung
> rotes Licht emittiert hat. Aber nur unter hoher Stromaufnahme und nur
> kurz... :-/

Ist mir auch schon pasiert. Man glaubt gar nicht, wie laut und hell eine 
4148 sein kann, wenn sich das Glasgehäuse in zwei Hälften zerlegt. :-)
Gast #4100010
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Deine Anfrage ist theoretischer Natur ohne konkrete Anwendung. 
Vermutlich hast Du LEDs an uCs im Kopf, die bei weniger als 1.8V 
Versorgung leuchten sollen?
Man kann mit EINER zusätzlichen Diode und EINEM zusätzlichen Kondensator 
(wenige Cents, wenige mm²) einen Spannungsdoppler aufbauen, dazu muss 
man den Ausgang allerdings pulsen.
Das wäre mittelfristig(!) die einfachste Methode, da man dann bei den 
LEDs dann auch so leicht kein 2nd Source Problem bekommt.
#4100018
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>Sind frequenzverdoppler Kristalle bei LEDs nicht denkbar, oder geht das
nur bei Lasern?

Die Frequenzverdoppelung ist eine Anwendung mit optischen Kristalle im 
nichtlinearen Bereich. Den nichtlinearen Bereich erreicht man mit 
gewaltigen Leistungsdichten im Megawatt/mm^2 Bereich, entweder mit 
Single-Pulsen, oder in Resonatoren. Es gibt noch ein paar 
Randbedingungen..
#4100198
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Joel schrieb:
> Dann sind also Halbleitermaterialien, die schon bei weit unter 1,8V
> rotes Licht emmitieren nicht denkbar!?

Zumindest können die dann nicht so funktionieren wie heutige LEDs. 
Sprich die Photonen können nicht direkt von den im Halbleiter 
rekombinierenden Elektronen erzeugt werden.

Bei Lasern verwendet man allerdings heute schon das Verfahren der 
Frequenzverdopplung; z.B. mit mit KTP [1] Kristallen die infrarotes 
Laserlicht aus einer IR-Laserdiode in grünes Licht umwandeln.

[1] https://de.wikipedia.org/wiki/Kaliumtitanylphosphat

Im Prinzip spricht nichts dagegen, ein ähnliches Verfahren auch für 
andere Wellenlängen zu verwenden.
Gast #4100237
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es gäbe noch eine methode:
man kann ein elektron auch auf ein höheres energieniveau bringen wenn es 
gleichzeitig 2 photonen der halben energie absorbiert (is gibt laser die 
das verfahren zum pumpen verwenden)
dazu muss man natürlich dafür sorgen das ausreichend viele dieser 
niederenergetischen photonen vorhanden sind (das zeitfenster für 
"gleichzeitig" is extrem kurz)
es würde mich nicht wundern wenn man das auch bei normalen leds zum 
laufen bekommt
der wirkungsgrad wird aber schätzomativ unter aller sau sein
Gast #4100376
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Die Spannung an der LED muss nicht ganz so hoch sein wie die Bandlücke, 
die die Wellenlänge festlegt. Oft die Spannung an den LED auch etwas 
niedriger, vor allem wenn man keine hohe Helligkeit fordert. Ein 
bisschen unter die 1,8 V kann man mit konventionellen LED also noch 
kommen, aber nicht viel.
Vor allem alte rote leuchten auch schon mal bei 1,6 V.
Gast #4100434
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Joel schrieb:

> Gibt es mittlerweile LEDs, die schon weit unter 1,8V leuchten?

Nunja, die allerersten LEDs, die ich selber in der Hand hatte, 
irgendwann Anfang der 70er Jahre des vorigen Jahrhunderts, hatten eine 
Flußspannung von ca. 1,4V und haben Rot geleuchtet.

Die Frage ist nun: Ist 1,4V "weit unter" 1,8V oder ist es das nicht?
Gast #4100443
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Joel schrieb:
> Dann sind also Halbleitermaterialien, die schon bei weit unter 1,8V
> rotes Licht emmitieren nicht denkbar!?

Direkt nicht. Aber mit IR-Laserdioden und ein paar optischen 
Bauelementen läßt sich durch Mehrphotonenprozesse sogar UV-Licht 
erzeugen.
#4100460
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Stefan schrieb:

>> Geht physikalisch nicht, siehe Erklärung.
>
> naja es gibt soviele sachen die angeblich nicht gehen und flup hat
> irgendein schlauer doch eine lösung dafür gefunden, man sollte niemals
> nie sagen, eher in MOMMENT geht es nicht anders

Naja, wenn man sich auf den Titel bezieht, wird man keine LEDs
bauen können, die eine Wellenlänge weit unterhalb der jeweils
dazu nötigen Energie in eV emittiert. Mit Zusatzteilen, z.B.
einem vorgeschaltetem Spannungswandler oder einem nachgeschal-
tetem Frequenzverdoppler ist es aber schon möglich, so etwas
zu bauen.
Gruss
Harald

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