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"Wozu braucht man Leuchtdioden?"

Bisher kennt man sie vor allem als die kleinen rot blinkenden Dinger an Computern oder Anzeigetafeln. Doch LEDs sind dabei, die Beleuchtungstechnik zu revolutionieren

Warum Leuchtdioden und nicht mehr Glühlampen?

Glühbirnen produzieren nicht nur Licht, sondern auch eine Menge Wärme - wie jeder weiß, der sich schon einmal die Finger daran verbrannt hat. Sie sind geradezu erschreckende Energieverschwender: Bei einer Effizienz von nur fünf bis zehn Prozent vergeuden sie mehr als neunzig Prozent der elektrischen Energie als infrarote Wärmestrahlung. Auch Leuchtstoffröhren wandeln nur dreißig Prozent des elektrischen Stroms in Licht um. Weiße Leuchtdioden versprechen Abhilfe, sie erreichen Lichtausbeuten bis zu fünfzig Prozent.

Wie funktioniert eine Leuchtdiode?

In einer Leuchtdiode (light emitting diode, LED) werden zwei verschieden behandelte Halbleiter zusammengebracht. Einerseits n-Halbleiter, in denen ein Elektronen-Überschuss besteht, andererseits p-Halbleiter, in denen Elektronen-Mangel herrscht, man spricht von positiv geladenen Löchern. Legt man nun an den Übergang zwischen den beiden Materialen eine elektrische Spannung an, so beginnen die Elektronen aus dem n-Halbleiter, die Löcher im p-Halbleiter zu füllen. Dabei wird Energie in Form von Licht frei. Durch eine geeignete Wahl des Materials kann man die Farbe des so erzeugten Lichts einstellen.

Was hat Einstein mit Leuchtdioden und Glühlampen zu tun?

Zu Einsteins Zeit wusste man noch nicht, wie Glühlampen eigentlich genau funktionieren. Den ersten großen Beitrag für dieses Verständnis lieferte Einstein 1905 mit seiner Erklärung des photoelektrischen Effekts. Einen weiteren Schritt macht er 1916 mit seinen Arbeiten zur „Strahlungsemission und -absorption nach der Quantentheorie“.

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