LED blu e gap del semiconduttore

Testo

Un LED blu è costituito da un semiconduttore con gap $E_\text{gap} \approx 2{,}75\;\text{eV}$. Stima la lunghezza d’onda della luce emessa quando un elettrone ricade dalla banda di conduzione a quella di valenza, e identifica il colore.

Soluzione

Quando l’elettrone ricade attraverso il gap emette un fotone di energia $E \approx E_\text{gap}$. Quindi

$\ev{\lambda = \frac{hc}{E_\text{gap}} = \frac{1240\;\text{eV·nm}}{2{,}75\;\text{eV}} \approx 450\;\text{nm}}$

Una lunghezza d’onda di $\approx 450\;\text{nm}$ corrisponde alla luce blu, coerente con il nome del dispositivo. È lo stesso principio dei LED blu al nitruro di gallio (premio Nobel 2014), che hanno reso possibile la luce bianca a LED.

Collegamenti

Argomenti: Fisica quantistica Concetti: Fotone