Um estudo da Física dos semicondutores na eletrônica da transmissão de dados: Um experimento com LED

Abstract

Desde o inicio da utilização do LED no mercado, observamos seus diversos avanços tanto na parte econômica quanto na ambiental. Utilizado inicialmente de forma tímida apenas em aparelhos eletrônicos, hoje temos sua vasta utilização no mercado no ramo da iluminação pela sua eficiência energética e na transmissão de dados. Atualmente temos o diodo emissor de luz, o LED, do inglês “light emitting diode”, como um dispositivo semicondutor cujo funcionamento está associado aos conceitos da Física do Estado Sólido. Neste trabalho de conclusão de curso, a princípio, abordaremos as temáticas associadas a esta área da Física ligada ao comportamento de cristais, conceitos sobre materiais semicondutores, e por fim discutiremos o uso do LED na eletrônica, através de uma abordagem experimental, um aparato que converte o sinal sonoro em luminoso por meio de um sistema óptico contendo um LED e uma fibra óptica em sua estrutura. O experimento visa conectar os conceitos acima citados a uma aplicação dos mesmos em sala de aula, com o objetivo de divulgar e discutir temas como comunicações ópticas, optoeletrônica e semicondutores, que nem sempre são abordados no Ensino Médio e de Graduação. Destacamos a relação entre o comprimento de onda emitido pelo emissor de luz ao tipo de material semicondutor utilizado em sua composição. A variação de emissores de luz emitindo em diversos comprimentos de onda possibilitou a fabricação do WLED (white light emitting diode), que só foi possível após a fabricação do LED azul, sendo este o tema que recebeu o Nobel de Física no ano de 2014.