Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Gibt es mittlerweile LEDs, die unter 1,8V leuchten?


von Joel (Gast)


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Hallo!

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

Wenn nein, sind solche LEDs irgendwann in Aussicht?

Ich frage aus reinem Interesse, es geht mir nicht um eine Anwendung.

Viele Grüße!

von mahwe (Gast)


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schau dir  mal wie LED funktioniert.
Dannsiehst du wo die Grenzspannung liegt.
De ist jedesmal Material abhängig.

von mahwe (Gast)


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von Schlumpf (Gast)


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Klar, gibt es schon ewig lange.. IR-LEDs

von mahwe (Gast)


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von Peter II (Gast)


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von mahwe (Gast)


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ich glaube er möchte was sehen
;-)

von eV (Gast)


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Joel schrieb:
> Gibt es mittlerweile LEDs, die schon weit unter 1,8V leuchten?
Ja, IR und rote LEDs, für andere Farben reicht die Energie der 
Elektronen nicht.

von mahwe (Gast)


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Die wellen Länge hängt direkt mit der Austritsenergie zusammen.
Schau dir an was du nch sehen kannst.
Wichtig kleine Wellenlänge viel Energie nötig, kurtze Wellenlänge wenig 
Energie nötig.

von Udo S. (urschmitt)


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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.

von Udo S. (urschmitt)


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mahwe schrieb:
> Wichtig kleine Wellenlänge viel Energie nötig, kurtze Wellenlänge wenig
> Energie nötig.

Darüber denken wir nochmal nach :-)

von Joel (Gast)


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Danke für die vielen guten Antworten!

Dann sind also Halbleitermaterialien, die schon bei weit unter 1,8V 
rotes Licht emmitieren nicht denkbar!?

von Peter II (Gast)


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Joel schrieb:
> Dann sind also Halbleitermaterialien, die schon bei weit unter 1,8V
> rotes Licht emmitieren nicht denkbar!?

naja, man könnte mit Halbleitern die Spannung verdoppeln und dann das 
Kristall zum leuchten bringen.

von Klaus (Gast)


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Dann wäre eine LED mit integriertem Spannungskonverter eigentlich eine 
feine Sache :O)

von eV (Gast)


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Sind frequenzverdoppler Kristalle bei LEDs nicht denkbar, oder geht das 
nur bei Lasern?

von Schlumpf (Gast)


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Joel schrieb:
> Dann sind also Halbleitermaterialien, die schon bei weit unter 1,8V
> rotes Licht emmitieren nicht denkbar!?

Sag niemals nie.. Keine Ahnung, was in ein paar Jahren Materialforschung 
möglich ist.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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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... :-/

: Bearbeitet durch Moderator
von npn (Gast)


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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. :-)

von H. (Gast)


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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.

von uwe (Gast)


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Geht sowas eventuell mit Quantenpunkt Technologie?
http://en.wikipedia.org/wiki/Light-emitting_diode#Quantum_dot_LEDs

von Felix P. (fixxl)


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eV schrieb:
> Sind frequenzverdoppler Kristalle bei LEDs nicht denkbar, oder geht das
> nur bei Lasern?
Die Frequenzverdopplung braucht sehr hohe Intensitäten, um eine 
Licht-Materie-Wechselwirkung zu erreichen. Daher scheidet das für den 
LED-Bereich aus.

von Harald W. (wilhelms)


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Udo Schmitt schrieb:

>> Wichtig kleine Wellenlänge viel Energie nötig, kurtze Wellenlänge wenig
>> Energie nötig.
>
> Darüber denken wir nochmal nach :-)

Sa weiss doch jeder, das eine "kurtze" Wellenlänge länger
als eine "kleine" ist. :-)

von Pandur S. (jetztnicht)


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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..

von mahwe (Gast)


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ohhh ja
danke also richtig ist natürlich kleine wellenlänge viel Energie ,
große Wellenlänge wenig Energie;-)

von Axel S. (a-za-z0-9)


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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.

von Horst (Gast)


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Eine kleine SMD Germanium Diode in Sperrichtung! Leuchtet kurz rötlich. 
Aber vorsicht, HEIß ;)

von Chris (Gast)


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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

von MaWin (Gast)


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von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Nicht umsonst schreiben die in der Beschreibung "LED Modul"...

: Bearbeitet durch Moderator
von lrep (Gast)


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Horst schrieb:
> Eine kleine SMD Germanium Diode

So etwas suche ich noch.
Hast du dafür eine Bezugsquelle?

von User (Gast)


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Irgendwann haben sie mal was von Nanostrukturen phantasiert, die als 
'Antennen' für elektromagnetische Wellen durchaus im Bereich sichtbaren 
Lichtes dienen könnten.

von Harald W. (wilhelms)


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Lothar Miller schrieb:

> Nicht umsonst schreiben die in der Beschreibung "LED Modul"...

Ja, ergibt sich auch schon durch die relativ grosse Bauweise.
Näheres zu dem Innenaufbau steht allerdings nicht im Datenblatt.

von Lurchi (Gast)


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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.

von Georg (Gast)


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Lurchi schrieb:
> Ein
> bisschen unter die 1,8 V kann man mit konventionellen LED also noch
> kommen, aber nicht viel.

Aber für einen Strombegrenzungswiderstand und den Spannungsabfall am 
1,8V-I/O-Port wird es nicht mehr reichen.

Georg

von Rolf M. (rmagnus)


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Udo Schmitt schrieb:
>> Wenn nein, sind solche LEDs irgendwann in Aussicht?
> Geht physikalisch nicht

Das wurde mir auch gesagt, als ich vor 30 Jahren fragte, warum es 
eigentlich keine weißen LEDs gibt.

Schlumpf schrieb:
> Sag niemals nie.. Keine Ahnung, was in ein paar Jahren Materialforschung
> möglich ist.

Ebenth.

von c-hater (Gast)


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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?

von Wolfgang (Gast)


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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.

von Stefan (Gast)


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Udo Schmitt 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

von Harald W. (wilhelms)


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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

von Pat Rick (Gast)


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Joel schrieb:
> Gibt es mittlerweile LEDs, die schon weit unter 1,8V leuchten?
-2V
www.reichelt.de/LED-3-RY/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=76978&art 
nr=LED+3+RY&SEARCH=DUO-LED

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