Un diodo emisor de luz (LED) brilla y emite luz cuando está polarizado directamente debido a su construcción y materiales semiconductores únicos. Cuando la corriente fluye a través de un LED en dirección directa (ánodo a cátodo), los electrones y los huecos se recombinan dentro de la unión semiconductora del LED, liberando energía en forma de fotones. Este proceso se conoce como electroluminiscencia, donde la diferencia de nivel de energía entre las bandas de conducción y valencia del material semiconductor determina la longitud de onda (color) de la luz emitida. Por el contrario, un diodo rectificador no está diseñado para emitir luz sino más bien para permitir que la corriente fluya en una sola dirección con una caída de voltaje mínima cuando está polarizado en directa, o para bloquear la corriente por completo cuando está en polarización inversa.
La razón por la que un LED emite luz mientras que un diodo de unión PN estándar no lo hace se debe principalmente a los materiales semiconductores específicos utilizados en su construcción. Los LED están hechos de materiales semiconductores con banda prohibida directa, como el arseniuro de galio (GaAs) o el fosfuro de galio (GaP), que permite una emisión eficiente de luz cuando los electrones se recombinan con agujeros a través de la unión. Por el contrario, los diodos de unión PN estándar suelen utilizar materiales con bandas prohibidas indirectas, como el silicio, donde los electrones que se recombinan con agujeros no emiten fotones sino que liberan energía térmica. Esta diferencia fundamental en los materiales semiconductores explica por qué los LED emiten luz mientras que los diodos de unión PN no.
Es posible que algunos LED no brillen ni emitan luz por varias razones. Una causa común es la polaridad inadecuada: los LED son dispositivos polarizados, lo que significa que requieren una orientación correcta (voltaje positivo en el ánodo y negativo en el cátodo) para conducir corriente y emitir luz. Invertir la polaridad evitará que la corriente fluya a través del LED, lo que hará que no brille. Otra razón podría ser un voltaje directo insuficiente: los LED requieren un voltaje directo específico (normalmente alrededor de 1,8 V a 3,3 V, según el color) para encenderse y emitir luz. Si el voltaje aplicado está por debajo de este umbral, es posible que el LED no brille. Por último, es posible que los LED dañados o defectuosos tampoco se enciendan incluso con la polaridad adecuada y el voltaje suficiente.
Los LED no se pueden utilizar como diodos rectificadores debido principalmente a sus características de voltaje directo y su incapacidad para manejar voltajes inversos de manera efectiva. Los LED están optimizados para la emisión de luz y tienen caídas de voltaje directo relativamente altas en comparación con los diodos rectificadores estándar, que están diseñados para caídas de voltaje directo bajas para minimizar la pérdida de energía. Además, los LED tienen características de rendimiento deficientes cuando se los somete a voltajes de polarización inversa que son típicos en los circuitos rectificadores. Pueden dañarse o exhibir altas corrientes de fuga cuando tienen polarización inversa, lo que los hace inadecuados para tareas de rectificación donde son esenciales una baja caída de voltaje directo y un manejo robusto del voltaje inverso.
Los LED se evitan como diodos rectificadores o convertidores en circuitos rectificadores principalmente porque no están optimizados para los requisitos específicos de rectificación. Los diodos rectificadores necesitan convertir CA en CC de manera eficiente minimizando las caídas de voltaje en la dirección directa y bloqueando la corriente en la dirección inversa. Sin embargo, los LED están diseñados para emitir luz en lugar de una rectificación eficiente. Tienen mayores caídas de voltaje directo y son menos eficientes en el manejo de voltajes inversos en comparación con los diodos rectificadores estándar. El uso de LED en circuitos rectificadores daría como resultado mayores pérdidas de energía, menor eficiencia y posibles problemas de confiabilidad debido a sus diferentes características eléctricas y limitaciones operativas.
