Schneller als du "Photonik" sagen kannst!

Die Licht-Emittierende-Diode verändert unseren Alltag seit ihrer Markteinführung stetig. Sie spendet uns Licht in allen Lebenslagen und hilft uns durch den Alltag. Wusstest du zum Beispiel, dass LEDs in nahezu jedem Display verbaut sind? LEDs sind somit maßgeblich für die modernen Kommunikationsmöglichkeiten auf der Erde verantwortlich. Die LED-Technologie ist zum Grundbaustein der modernen Welt geworden, ohne dass wir uns ihrer Relevanz überhaupt bewusst sind. Für wen die LED bisher nur "ein kleines Lämpchen" war, sollte seine Meinung nochmal überdenken, denn sie ist ein absoluter Gamechanger! Eine LED verbraucht beispielsweise 90% weniger Energie als eine Glühbirne und hat dabei eine extrem lange Lebensdauer von bis zu 100.000 Stunden. Würde man von jetzt auf gleich alle Glühbirnen dieser Welt gegen LEDs austauschen, könnten etwa 200 Kohlekraftwerke abgeschaltet werden. Zusätzlich entwickelt die LED kaum Wärme oder gefährliche UV-Strahlung. Ihr Steckenpferd ist aber vor allem die umfangreiche Farb- und Kontrastwiedergabe, die eine enorme Auswirkung auf das Wohl des Menschen haben kann. Die Farbe des Lichts, das eine LED abgibt, ist mittlerweile voll einstellbar. Man kann dabei zwischen warmweiß, neutralweiß, tageslichtweiß uvm. entscheiden. Und all das tut die LED auch noch auf nachhaltigem Wege, sie enthält nämlich kein Quecksilber wie z.B. Energiesparlampen. Ein echter Alleskönner also, diese LED, die in weniger als zehn Jahren wohl alle anderen Leuchtmittel endgültig in den Schatten gestellt haben wird!

Die Leuchtdiode hüllt sich in die unterschiedlichsten Gewänder und übt dabei eine Vielzahl von Berufungen aus. Sie überrascht dabei mit einer extremen Vielfalt. Als "Brieftaube" ermöglicht sie es uns weltweit miteinander vernetzt zu sein und zwar durch Displays. Am Einsatz in weiteren Bereichen der Kommunikation wird zurzeit noch intensiv geforscht, denn das Ende der Fahnenstange ist noch lange nicht erreicht. Mit Licht kann man künftig auch im Internet surfen - kostengünstig, schnell und ohne Funkverbindung! Möglich wird das durch eine neue Technologie: die "Visible Light Communication". Als drahtlosen Netzzugänge können dann handelsübliche LEDs eingesetzt werden. Die "Visible Light Communication" dient in erster Linie dazu, Störungen durch Funkübertragung vorhandener Steuerungssysteme zu beseitigen. Ein Beispiel: In Museen wäre es dadurch möglich, die Informationen zu Ausstellungsstücken aus der Deckenlampe zu übertragen, während sich die Besucher im Lichtkegel frei bewegen können. Bei Orten, die unter ständiger Beleuchtung stehen wie Großraumbüros könnte die "VLC" eine Alternative zu WLAN und Bluetooth sein. Als "Wegweiser" kommt die LED oft in Gebäude-Leitsystemen, aber auch im öffentlichen Raum zum Einsatz. Die LED-Funktion ist äußerst stromsparend und verschafft Besuchern auch im Dunkeln stets örtliche Orientierung. Ein Beispiel ist der Licht-Riese "Philips", der sich mit dem Teppichboden-Spezialisten "Desso" zusammengetan hat, damit wir Licht künftig mit den Füßen bedienen können. Gemeinsam wollen die beiden Weltmarktführer Teppichböden entwickeln, die mit integrierten LEDs den richtigen Weg ausleuchten können. Eine weitere Eigenschaft der LED ist die des "Mustermachers". Die Nacht in der Disco, sie wäre nur halb so spannungsreich und ausgelassen, wären da nicht diese elektrisierenden Lichter. Ein aufgeladenes Kribbeln im Bauch durch das pulsierendes Blitzgewitter aus bunten Lichtern. Tja, ohne LED wär es zappenduster! Des weiteren hat die LED sogar einen "grünen Daumen"! Nicht genug knackige Äpfeln oder Erdbeeren für alle? Nicht mit LED! Durch sie ist es mittlerweile möglich, vertikal zu pflanzen und zu beleuchten. Die kraftvolle LED steht dem "Urban Farming" hilfsbereit zur Seite. Sie beleuchtet die Pflanzen mit einem pinkfarbenen Schein - optimal, um Photosynthese betreiben zu können. Das bedeutet: Mehr Ertrag und mehr reife Früchte. Und last but not least kann man die LED sogar als "Schutzschild" benutzen, und zwar gegen Insekten! Jeder kennt es: Man möchte in den warmen Sommernächten eine frische Windbrise im Zimmer haben, aber traut sich aus Angst vor Mücken nicht das Licht an zu lassen. Oder man möchte einen romantischen Abend zu Zweit am See verbringen, aber anstatt miteinander- muss man sich viel mehr mit den Mücken beschäftigen. Hier kommt die LED ins Spiel! Sie lockt im Gegensatz zu Glühbirnen und Kerzen nämlich bedeutend weniger Insekten an.

Folgende Bauteile werden für den Bau einer LED benötigt: eine Kathode(-), sie zieht die positiven Ladungsträger an und ist selbst negativ geladen. Im Gegenzug dazu eine Anode (+), die negative Ladungsträger anzieht und damit positiv geladen ist. Die zwei Drähte stecken in einer Kunststoffkapsel, die das emittierte Licht verteilt und als Schutz für weitere Bauteile dient. Der Bonddraht verbindet Anode und Kathode mit den Anschlüssen. Zwischen Anode und Kathode befindet sich eine Reflektorwanne, in der ein winziger Halbleiterkristall sitzt. Oft besteht dieser aus Silicium. Durch eine Erhöhung der Temperatur oder durch Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung können die Atome in Schwingung versetzt werden, wobei sich nach und nach Elektronen aus den Bindungen lösen. Es folgen freie Elektronen und dort, wo diese Elektronen fehlen, sogenannte Defektelektronen, genannt Löcher, die den Halbleiter schließlich elektrisch leitfähig machen.