Halbleiter haben die Eigenschaft, dass sie Strom nur in eine Richtung fliessen lassen und nicht wie andere Materialien in zwei Richtungen.

Aufbau einer LED

Im Kern besteht eine Diode – und somit auch die Leuchtdiode – aus einem Halbleiterkristall mit zwei Schichten:

• Die n-Schicht hat einen Elektronenüberschuss.
• Die p-Schicht verzeichnet einen Mangel an Elektronen.

Kommen diese beiden Schichten zusammen, gleichen sich an der Grenzschicht die Ladungen aus. Ähnlich wie bei einem Magneten. Der Körper ist neutral und es fliesst kein Strom.

So entsteht das Licht der LED

Wird nun Strom durch die Diode geleitet, können Elektronen von der n-Schicht (wo sie überzählig sind) zur p-Schicht wandern. Dort werden sie in sogenannten Elektronenlöchern aufgefangen. Bei diesem Prozess wird Energie in Form von Lichtblitzen frei. Zusätzlich zum Licht entsteht auch etwas Wärme.

LED-Helligkeit und dimmen

Diese Lichtblitze sind immer gleich hell. Trotzdem ist es möglich, LED-Lampen zu dimmen, also heller oder weniger hell einzustellen. Die Helligkeit wird über die Anzahl Lichtblitze pro Sekunde gesteuert. Unser Auge sieht die einzelnen sehr kurzen Blitze nicht, sondern bildet quasi einen Durchschnittswert über die Zeit.

LED-Lichtfarben

Die Lichtfarbe einer einzelnen LED wird durch unterschiedliche Materialien im Halbleiterelement sowie in den darüber liegenden Ebenen beeinflusst. Diese oberen Schichten schützen die LED also nicht nur, sondern bestimmen auch die Farbe des Lichts.

Bei Leuchten mit regulierbarer Farbe sitzen jeweils drei LED dicht nebeneinander: eine rote, eine grüne und eine blaue (RGB). Diese lassen sich unabhängig voneinander regeln. Die unterschiedlichen Farben entstehen dann durch unterschiedliche Anteile von rotem, grünem und blauem Licht – so wie bei einem Bildschirm.

Viele Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten

Jetzt weisst du, warum LED so klein sind und wie sie funktionieren. Die kompakte Form und die geringen Wärmeverluste machen neue Arten von Beleuchtung wie LED-Streifen erst möglich. Und die Technologie sorgt dafür, dass LED-Lampen effizient sind. Doch auch da gibt es Unterschiede. Mit Hilfe der Energieetikette kannst du herausfinden, wie sparsam und umweltschonend eine LED-Lampe ist. Neben der Effizienz gibt es aber noch andere Vorteile von LED im Vergleich zu Halogen- und Stromsparlampen.

Mehr Informationen zur optimalen LED-Beleuchtung für dein Zuhause findest du bei den Energie-Experten, zum Beispiel im Artikel «Gute und effiziente Beleuchtung für Ihr Zuhause». Im Blog von EKZ gibt es fünf Tipps für eine energieeffizientere und günstigere Beleuchtung zuhause.