LED als Fotodiode

Halbleiter haben eine besondere Eigenschaft: sie sind lichtempfindlich, d.h. sie erzeugen bei der Anwesenheit von Licht elektrische Energie. Dies wird z.B. in Solarzellen genutzt.
Aber bei Bauteilen soll das entsprechende Bauteil natürlich nicht auf Licht reagieren. Daher findet man Transistoren, Dioden und auch Schaltkreisen auch nur in einem lichtdichten Gehäuse. Nur bei wenigen Bauteilen, wird diese Reaktionsfreudigkeit auf Licht gewünscht, wie z.B. der Fotodiode oder dem Fototransistor.
Bei Leuchtdioden jedoch, ist dieser Effekt zwar nicht gewünscht, aber lässt sich auch nicht verhindern. Man kann den LED-Chip ja schlecht in ein lichtundurchlässiges Gehäuse packen. Daher kann man die LED auch als Fotodiode verwenden.
Ein großer Unterschied von LEDs zu Fotozellen ist die Empfindlichkeit und die unterschiedliche Reaktion auf bestimmte Wellenlängen des Lichts. Eine LED reagiert auf die Wellenlänge am besten, wenn die Wellenlänge des Lichts kleiner oder gleich der von der LED abgestrahlten Wellenlänge entspricht. Eine rote LED reagiert auf blau und grün auch sehr stark (außer bei gefärbtem Gehäuse was dann als Filter wirkt), aber eine blaue oder grüne nicht auf das Licht einer roten LED.

Verwendete Bauteile

• Grundlegende Werkzeuge und Hilfsmittel
• 9V Batterie + Batterie-Clip
• LED (hier: 5mm blau)
• verschiedene LEDs zur Lichtdetektion
• 2,2kΩ Widerstand
• 2x NPN-Transistor BC547B
• Steckkabel ("Jumperkabel")
• Steckbrett ("Breadboard")

Schaltplan und Aufbau

Um die schwache Reaktion einer LED auf das Licht besser nachweisen zu können, wird hier als Verstärkung des Stroms wieder eine Darlington-Schaltung mit einer LED als Indikator-Licht verwendet, die schon im Experiment "Darlington-Berührungssensor" eingesetzt wurde.