Principe de fonctionnement d’une lampe à LED

Principe de fonctionnement d’une lampe à LED

Crédits : Encyclopædia Universalis France

Ce type de lampe est constitué d'un assemblage de diodes électroluminescentes (appelées LED, pour light emitting diode) qui sont des dispositifs électroniques capables d'émettre de la lumière lorsqu'ils sont parcourus par un courant électrique. Ce schéma de principe (échelle non respectée) montre comment est obtenue une lumière blanche. Au centre de la LED, se trouve un minuscule cristal semi-conducteur (sa surface étant de l'ordre du millimètre carré) qui est recouvert d'une couche de luminophore jaune. Dans ce cristal, on distingue deux zones : la première, dite de « type n », qui contient un excès de charges électriques négatives (électrons) ;  la seconde, dite de « type p », qui contient un excès de charges électriques positives (appelées « trous » car correspondant à un déficit d'électrons). Quand un courant électrique continu traverse le cristal, les charges positives et négatives se dirigent à l'interface de ces deux zones, appelée jonction, où elles peuvent se rencontrer (1). Au niveau de cette jonction, les « trous » d'électrons se combinent avec les électrons et génèrent un photon qui emporte ainsi l'excédent d'énergie. La longueur d'onde du photon émis (qui définit sa couleur) dépend du matériau semi-conducteur utilisé pour l'élaboration du cristal. Dans le cadre des LED utilisées pour l'éclairage domestique, le photon a une longueur d'onde (450 nm) qui correspond à la partie bleue du spectre de la lumière. En sortant du cristal, il peut soit être absorbé (2) par le luminophore et réémis dans la partie jaune du spectre (3), soit sortir directement de la puce sans subir de transformation (4). Ainsi, les photons jaunes (3) et bleus (4) se combinent pour donner l'impression d'une lumière blanche.