хемија
Када је ЛЕД први пут постао комерцијално доступан, пре више од 40 година, нико није обраћао много пажње на то како је направљен или од чега се хемијски састоји. Ово је делимично било због чињенице да је било доступно само неколико основних типова и боја (као што су ГаП – црвена и зелена и ГаАсП – жута). Данас, да би се добиле нове боје или таласне дужине и побољшале перформансе и поузданост, стварају се многе нове врсте хемијских структура. Због тога се ЛЕД диоде више не помињу стриктно по њиховој боји већ и по хемијском имену, као што су ИнГаАлП или ГаАлАс. Ако корисник није упознат са ЛЕД технологијом или нема диплому из хемије и материјала, ова мешавина слова може бити веома збуњујућа. Следеће информације су дате да помогну у ублажавању ове конфузије.
галијум
Први и примарни елемент који се користи у производњи скоро свих полупроводничких ЛЕД уређаја је галијум. Галијум је метални материјал који се налази као елемент у траговима у угљу, бокситу и другим минералима. Симбол за галијум је "Га" - (атомски број 31). Када се комбинује са арсеном „Ас“ (атомски број 33), веома отровним сивим металним елементом, на температурама од око 4000 степени Фаренхајта, формира се једињење галијум арсенида „ГаАс“. Ово тамно сиво кристално једињење је основа за оригиналне полупроводничке ЛЕД диоде произведене пре скоро 40 година. Када се струја/енергија примени на овај материјал, емитују се фотони или честице светлости. ГаАс сам по себи емитује светлост у инфрацрвеном опсегу која није видљива људском оку, међутим, ако је други елемент, фосфор (високо реактиван бели или жути, неметални елемент, који се природно јавља у фосфатима, са атомским бројем 15 и симболом “ П”) се уводи, формира се мешани кристал галијум аресенид фосфида „ГаАсП”. У зависности од пропорционалне количине фосфора, постиже се светлост у видљивом опсегу од црвене до жуте.
Поред горе описаног ГаАсП-а, развијена је комбинација материјала галијум посфида „ГаП“. Правилним допирањем овог кристалног једињења могу се добити различите боје. На пример, додавањем цинк-кисеоника у ГаП, добија се црвена боја. Додавањем азота постиже се зелено светло. Важно је напоменути да у скоро свим полупроводничким ЛЕД материјалима, додани елементи као што су цинк, азот, берилијум итд. обично нису наведени у општој акрониму структуре материјала. Сви горе поменути материјали, иако су развијени пре много година, и даље су широко доступни и данас се користе. (Табела 1)
Алуминијум
Крајем 1970-их откривено је да се додавањем алуминијума „Ал“ (атомски број 13 и најзаступљенији метални елемент у земљиној кори) ГаАс једињењу, црвена боја може добити са сјајем и ефикасношћу значајно повећаном преко постојећи производ. Тако је настао галијум алуминијум арсенид „ГаАлАс“. Иако комбинација галијума, алуминијума и арсена постоји око 30 година, стварни формат елементарне конфигурације варира. Неки произвођачи ово једињење описују као АлГаАс, док га други називају ГаАлАс. Првобитно, многи су мислили да је материјал који је први био наведен у већим количинама од наредних елемената. Ако је ГаАлАс била ознака, онда је Га (галијум) био примарни елемент у једињењу. Ал (алуминијум) би био други, а Ас (арсенид) би био трећи. Ово је навело многе кориснике да верују да ако је редослед елемената другачији, свако од једињења је значајно другачије. Ово је нетачна претпоставка. Редослед постављања сваког елемента у једињење не прати стандардне хемијске секвенце нити је то потребно пошто тачна хемијска структура није наведена. ГаАлАс су само "примарни" елементи који се користе у једињењу. Сви остали додатни елементи или додаци као што су цинк или азот и њихов тачан састав нису наведени. У суштини, једина разлика између ГаАлАс и АлГаАс је у начину на који је написан акроним.
Недавно је ова мешавина слова и врста материјала још више компликована увођењем многих нових једињења као што је индијум галијум алуминијум фосфид „ИнГаАлП“. Са додатком индијума „Ин“ (меко савитљиво сребрно бело метално једињење које се налази првенствено у рудама цинка и калаја са атомским бројем 49) откривено је да не само да ће се побољшати осветљеност и ефикасност ЛЕД диода, већ ће и стварни век трајања бити значајно повећан у односу на тренутне материјале као што је ГаАлАс. Штавише, са одговарајућим допингом, може се произвести широк избор боја и таласних дужина. Слично галијум алуминијум арсениду, акроним за индијум галијум алуминијум фосфид може се изразити на више начина. Два најчешћа су ИнГаАлП и АлИнГаП. Оба облика су хемијски исти материјал.
Елементи ИИИ и В групе
Елементи као што су (Ал, Га и Ин) се називају елементи групе „ИИИ“, док су (П, Ас и Н) елементи групе „В“. Полупроводнички производ који емитује светлост се обично назива "ИИИ-В" материјалом добијеним из периодног система. Друга једињења као што је силицијум карбид „СиЦ“ који комбинује силицијум (неметални елемент који се у великој мери налази у земљиној кори у силицијум диоксиду и користи се за производњу стакла, полупроводничких уређаја, грнчарије итд. са атомским бројем 14) и угљеник (природни Обилни неметални елемент који се јавља у свим органским или живим организмима са атомским бројем 6) и галијум нитрид „ГаН“ се користе у производњи плавих и зелених ЛЕД диода. Акроним за ова једињења је генерално конзистентан у целој индустрији, иако се може транспоновати у било ком тренутку. Једном када се неко хемијско једињење успостави, акроним који описује ту супстанцу може бити веома субјективан према хировима произвођача или програмера. Важно је напоменути да једно једињење не треба погрешно тумачити као супериорно или инфериорно у односу на друго једињење са истим хемијским саставом, али другачијим хемијским редом.
