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Legierung

== Legierungsformel ==
Zur Kennzeichnung einer Legierung wird meist zuerst das Basismetall genannt, dahinter folgen der oder die wichtigsten Bestandteile als Kürzel für das Metall mit angehängter Zahl, die den jeweiligen Prozentanteil (Massenprozent) wiedergibt. Eine Legierung CuZn37 (frühere Bezeichnung ''Messing 63'') besteht aus der Kupferbasis, der 37 % Zink zugefügt wurden. Bei der Eisen-Kohlenstoff-Legierung Stahl gibt es je nach Menge der Legierungselemente Abweichungen von diesem System. Das Eisen wird jedenfalls nie ausdrücklich genannt. Der Stahl C37 beispielsweise enthält 0,37 % Kohlenstoff und sonst Eisen.
Die Angabe von Legierungsanteilen ist unter anderem durch die DIN 1310 ''Zusammensetzung von Mischphasen (Gasgemisch, Lösungen, Mischkristall); Grundbegriffe'' geregelt.

question: Wie werden Legierungen gekennzeichnet?, answer: Zur Kennzeichnung einer Legierung wird meist zuerst das Basismetall genannt, dahinter folgen der oder die wichtigsten Bestandteile als Kürzel für das Metall mit angehängter Zahl, die den jeweiligen Prozentanteil (Massenprozent) wiedergibt | question: Welcher Anteil in CuZn37 ist Zink?, answer: 37 % Zink
Legierung

=== Eisenlegierungen ===
Eisen-Legierungen wurden bereits in prähistorischer Zeit verwendet, allerdings nur aus Meteoriten, in denen sich häufig die Legierung Eisen-Nickel (FeNi) befindet. Da Meteoriten selten gefunden wurden, waren Gegenstände aus Eisen entsprechend wertvoll. Die Sumerer nannten es „Himmelsmetall“, die alten Ägypter „schwarzes Kupfer vom Himmel“. Verhüttetes Eisen (Erkennung durch Fehlen von Nickel) wurde in Mesopotamien, Anatolien und Ägypten gefunden und ist etwa 3000 bis 2000 v. Chr. entstanden. Es war wertvoller als Gold und wurde vor allem für zeremonielle Zwecke verwendet. Eisen bot und bietet jedoch viele Vorteile, der wichtigste war die größere Härte gegenüber der Bronze und dem Kupfer. Verbesserungen in der Gewinnung und Verarbeitung ließen die Menschen dazu übergehen, zunächst Waffen und dann Werkzeuge wie Pflüge aus Eisen zu fertigen. Die Bronzezeit wurde damit von der Eisenzeit abgelöst.

question: Was kam nach der Bronzezeit? , answer: Eisenzeit
Legierung

=== Kupfer, Zinn und Bronze ===
Kupfer ist eines der ersten von Menschen genutzten Metalle; es wurde wohl vor etwa 6000 bis 10000 Jahren zufällig in unter Luftzufuhr besonders heiß brennenden Holzkohlefeuern entdeckt. Es gab der Kupfersteinzeit ihren Namen. Bei einem Schmelzpunkt von 1083 °C kann es aus Kupferadern im Gestein in flüssiger Form austreten. Durch Erhitzung kupferhaltiger, oxidischer Erze kann Kupfer hingegen nur bei reduzierender Feuerung, also in Gegenwart von Holzkohle, gewonnen werden. Auch ''Zinn'' wurde früh entdeckt, vor ca. 5000 Jahren.
Bronze als Legierung aus Kupfer und Zinn (CuSn) ist vorgeschichtlich seit ca. 3300 v. Chr. in Palästina nachgewiesen. Bronze ist härter und schnitthaltiger als Kupfer und gab einer ganzen Kulturepoche ihren Namen, der Bronzezeit. Gebrauchsgegenstände, Werkzeug, Waffen und Schmuck wurden aus Bronze hergestellt. Viele Plastiken werden bis heute aus Bronze gegossen.

question: Bei welcher Temperatur fängt Kupfer an zu schmelzen?, answer: 1083 °C | question: Was wurde in der Vergangenheit aus Bronze produziert?, answer: Gebrauchsgegenstände, Werkzeug, Waffen und Schmuck
Legierung

=== Zweistoffsysteme mit vollständiger Unlöslichkeit im festen Zustand ===
Legierungen dieser Art sind zwar in der Schmelze ineinander gelöst, entmischen sich jedoch während der Kristallisation vollständig. Es entsteht ein ''Kristallgemisch'' der reinen Komponenten (siehe Gefügeschliffbilder-Eutektikum).
 ''Abkühlkurven und Zustandsschaubild einer Legierung verschiedener Zusammensetzung bei getrennter Kristallbildung''
Auch bei getrennter Kristallbildung erstarren die Legierungen 2, 4 und 5 zunächst in einem Haltebereich. Gegen Ende der Erstarrung beschreiben die Temperaturkurven allerdings einen Haltepunkt ähnlich dem eines reinen Metalls. Legierung 3 erstarrt sogar ausschließlich in einem Haltepunkt.
Der Grund für dieses Verhalten liegt in der starken, gegenseitigen Behinderung der beiden Komponenten, die sich während der Kristallisation entmischen, um Kristalle der eigenen Art bilden zu können. Das Maximum an gegenseitiger Störung liegt demnach bei Legierung 3, bei der sich im Erstarrungspunkt gleichzeitig Kristalle der Komponenten A und B bilden. Bedingt durch die anhaltende, gegenseitige Behinderung beim Entmischen und der tiefen Temperatur sind die Wege der Atome allerdings sehr klein und das Kristallgemisch daher sehr feinkörnig.
Dieser Besonderheit wegen erhält Legierung 3 den Namen ''Eutektische Legierung'' (= ''Das Feine''; ''Das Wohlgebaute''). Die allen Legierungen gemeinsame Soliduslinie wird entsprechend ''Eutektikale'' genannt und die dazugehörige Temperatur ''eutektische Temperatur'' (TEu).
Ein herausragendes Beispiel für eine eutektische Legierung mit besonders tiefem Schmelzpunkt ist die Wood’sche Legierung, deren Schmelzpunkt bei 70 °C liegt.
Bei Legierungen, die entweder links (= untereutektisch) oder rechts (= übereutektisch) vom Eutektikum liegen, erstarren zunächst Primärkristalle der Komponente A bzw. Primärkristalle der Komponente B. Der Anteil an Primärkristallen in einer Legierung lässt sich mithilfe des Zustandsschaubildes errechnen. Die Berechnung setzt dabei am Punkt TEu an, also an der Stelle, an der die Restschmelze gerade eben die eutektische Zusammensetzung erreicht:
MEu = Anteil Restschmelze eutektischer Zusammensetzung = Anteil des Eutektikums
WPr = Zusammensetzung der Primärkristalle
WEu = Zusammensetzung des Eutektikums

question: In welchem Zustand sind die Komponenten von Legierungen gemischt?, answer: in der Schmelze
Legierung
Eine Legierung (von ) ist in der Metallurgie ein makroskopisch homogener metallischer Werkstoff aus mindestens zwei Elementen (Komponenten), von denen mindestens eins ein Metall ist und die gemeinsam das metalltypische Merkmal der Metallbindung aufweisen. Aus chemischer Sicht gibt es Legierungen, die Gemische darstellen, und intermetallische Verbindungen mit definiertem stöchiometrischem Verhältnis der beteiligten Metalle. Im Allgemeinen haben Legierungen zudem einen kristallinen Aufbau. Es gibt jedoch auch amorphe metallische Gläser.
Je nach Art der Legierungsbildung kann eine Legierung auf mikroskopischer Ebene homogener oder heterogen sein. Legierungen, die ausschließlich Mischkristalle oder ausschließlich intermetallische Verbindungen bilden, sind homogen. Alle anderen, die aus mehreren Phasen bestehen, sind heterogen.
Das Verhalten der Elemente in einer Legierung und ihr Einfluss auf deren Eigenschaften sind in der Regel von drei Faktoren abhängig: Art und Anzahl der Legierungspartner, ihrem Massenanteil an der Legierung sowie der Temperatur. Diese Faktoren bestimmen die jeweilige Aufnahmefähigkeit, das heißt Löslichkeit des einen Elementes im anderen und ob die Legierungspartner Mischkristalle oder Gemische aus reinen Kristallen (auch ''Kristallgemische'') der jeweiligen Legierungskomponenten bilden.
Das Zeitwort ''legieren'' stammt ursprünglich vom lateinischen ''ligare'' und bedeutet zusammenbinden, verbinden oder auch vereinigen. Im 17. Jahrhundert wurde das inzwischen leicht abgewandelte ''legare'' (mit derselben Bedeutung) ins Deutsche übernommen.

question: Wie viele Komponenten müssen in einer Legierung vorhanden sein?, answer: mindestens zwei  | question: Von welchen Faktoren ist das Verhalten der Komponenten in einer Legierung abhängig?, answer: Art und Anzahl der Legierungspartner, ihrem Massenanteil an der Legierung sowie der Temperatur
Leiterplatte

== Oberflächenbehandlung und Ausrüstung ==
Da zwischen der Leiterplattenproduktion und dem anschließenden Bestückprozess der elektronischen Bauelemente auf Leiterplatten im Regelfall Transport- und Lagerzeiten liegen, ist es notwendig, die Lötflächen aus blanken Kupfer, welche die Kontakte zu den elektronischen Bauelementen darstellen, vor Umwelteinflüssen wie Korrosion zu schützen, da andernfalls der Lötvorgang beeinträchtigt ist. Für die Oberflächenbehandlung finden folgende Verfahren bei Leiterplatten Anwendung:

question: Aus was bestehen die Löt-Kontakte von Leiterplatten?, answer: aus blanken Kupfer
Leiterplatte

== Tests ==
Leiterplatten werden oft noch vor der Auslieferung und Bestückung einer Prüfung unterzogen.
Die visuelle Kontrolle zwischen den einzelnen Fertigungsschritten (z. B. vor dem Aufbringen einer weiteren Lage) und am Ende der Fertigung ist bei den Leiterplattenherstellern meist im Preis inbegriffen.
Ein elektrischer Test am Ende der Herstellung ist meist kostenpflichtig und erfordert die kompletten CAD-Daten sowie einen Prüfautomaten, der sämtliche Signalwege kontaktiert und prüft. Bei den Prüfautomaten unterscheidet man zwischen dem ''In-Circuit-Tester'' und dem ''Flying-Prober''. Die ''Flying-Prober'' haben mehrere einzelne Prüffinger, welche die Leiterplatten abtesten. Diese Technik hat den großen Vorteil, dass keine Adapter zum Kontaktieren benötigt werden und so auch kleine Serien günstig getestet werden können. Als Nachteil zählt die lange Prüfzeit zum Testen und dass mit diesem System meistens kein 100%iger Test durchgeführt wird (zu lange Prüfzeit). Beim ''In-Circuit-Tester'' werden die Leiterplatten mit Federstift-bestückten Adaptern oder sehr feinen sogenannten Starrnadeladaptern getestet. Diese Technik hat den Vorteil, dass alle Testpunkte auf einmal kontaktiert werden können und so ein sehr schneller Test mit einer 100%igen Prüftiefe erreicht werden kann. Die heutigen MCA-Microadapter (siehe Starrnadeladapter) ermöglichen mit dem ''Staggering'' das Kontaktieren von feinsten Strukturen der Mikroelektronik. Als Nachteil sind hier die hohen Adapterkosten zu erwähnen, die aber bei größeren Stückzahlen nicht mehr ins Gewicht fallen.
Fertig bestückte Leiterplatten können ebenfalls mit einem ICT-Testsystem geprüft werden, wofür oft zusätzliche Kontaktinseln layoutet werden, die im späteren Einsatz nicht mehr benötigt werden. Damit keine solchen zusätzlichen Testpunkte generiert werden müssen, kann auch hier ein Starrnadeladapter eingesetzt werden, der das Kontaktieren auf Bauteilanschlüsse, Stecker oder sogar Chips ermöglicht.
Oft wird nur eine Funktionskontrolle am Ende der Fertigung durchgeführt, da die Herstellungstechnologie der Leiterplatten selbst sehr viel zuverlässiger als nachfolgende Verfahrensschritte ist.

question: Welchen Vorteil hat das Prüfen von Leiterplatten mit dem In-Circuit-Tester?, answer: dass alle Testpunkte auf einmal kontaktiert werden können und so ein sehr schneller Test mit einer 100%igen Prüftiefe erreicht werden kann
Leiterplatte

=== Basismaterialherstellung ===
In der Imprägnieranlage werden zunächst das Grundharz, Lösungsmittel, Härter, Beschleuniger gemischt. Dem können noch andere Stoffe zugesetzt werden, wie z. B. Farbpigmente, Flammschutzmittel und Flexibilisatoren. Die Trägerstoffe (z. B. Papier, Glasgewebe, Aramidgewebe) werden in Rollen angeliefert, so dass der Prozess fortlaufend durchgeführt werden kann. Nachdem der Träger über Umlenkrollen durch das Bad gezogen wurde (Tränkung), wird das Material im Ofen getrocknet. Dabei verdunstet nicht nur das Lösungsmittel, sondern auch das Harz erreicht durch die Wärmezufuhr einen Zwischenzustand – das Harz härtet noch nicht vollständig aus, bei erneuter Wärmezufuhr wird es zunächst wieder klebrig und härtet erst dann aus. Dieses Halbzeug aus Harz und Träger nennt man Prepreg. Es wird zur Herstellung der Leiterplatten verwendet, indem die Lagen unter Wärmeeinfluss verpresst werden. Bei Multilayer-Leiterplatten werden mehrere Schichten Basismaterial und Kupfer nacheinander verpresst und geätzt.

question: Was wird als Trägermaterial für Leiterplatten verwendet?, answer: z. B. Papier, Glasgewebe, Aramidgewebe
Leiterplatte

=== Bauelemente auf und in Leiterplatten ===
Einfache passive Bauelemente können in die Platine integriert werden. Induktivitäten, Spulen, kleine Kapazitäten, Kontakte oder Kühlkörper können direkt als Kupferschicht-Struktur ausgebildet werden. Widerstände können mittels spezieller Pasten auf die Oberfläche oder in die verdeckten Layer eingedruckt werden. Dadurch kann man Bauelemente und deren Bestückung einsparen.
Es gibt Platinen, auf oder in denen integrierte Schaltkreise direkt platziert sind (Chip on board, chip in board). Oft sind sie direkt zur Platine gebondet und nur durch einen Tropfen Kunstharz geschützt () (Beispiel: Quarzuhrwerke).

question: Welche Bauelemente kann man in die Leiterplatte integrieren?, answer: Induktivitäten, Spulen, kleine Kapazitäten, Kontakte oder Kühlkörper können direkt als Kupferschicht-Struktur ausgebildet werden. Widerstände können mittels spezieller Pasten auf die Oberfläche oder in die verdeckten Layer eingedruckt werden.
Leiterplatte

=== EMV-gerechtes Layout ===
Die kapazitive und induktive Verkopplung der Leiterbahnen, deren Empfänglichkeit gegenüber externen elektromagnetischen Feldern sowie die Abstrahlcharakteristik (Störemission) wird unter dem Sammelbegriff Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) beschrieben.
Moderne Software kann inzwischen ansatzweise auch EMV-Aspekte innerhalb der Platine berücksichtigen.
EMV-gerechtes Leiterplattenlayout wird mit strengeren Vorschriften zur Störabstrahlung notwendig. Dabei gelte möglichst kurze Leiterbahnen, die nicht als Antenne funktionieren können, sowie die möglichst parallele Rückführung der Ströme hochfrequenter und leistungsintensiver Signale, bzw. deren Betriebsspannung.Hauptplatinen wie das mit nur vier Layern sparsam produzierte K7S5A aus dem Jahr 2001, sowie der experimentell als 2 und 4 Layer aufgebaute Lerncomputer Gigatron TTL weisen ein interessantes EMV-Verhalten auf, indem je ein Layer als Leiterplatten-weite Masse sowie Betriebsspannung vorhanden sind. Diese Layer wirken untereinander, sowie zu den darüber und darunter verlaufende Signalleitungen als permanenter Tiefpass, was zur Offset-artigen Absenkung des von der Schaltung verursachten Grundrauschens führt. Ähnliche Effekte haben für die Frequenz elektrisch dichte Gehäuse. Bei Schaltnetzteilen muss der übertragene Impuls ausreichend gefiltert und gepuffert werden. Bei längeren Signalleitungen kann nur gefiltert werden, um ein Koppeln auf andere Leitungen nach Möglichkeit zu unterbinden. Während Busleitungen parallel mit ihrer Masse oder ihren Komplemetärleitungen geführt werden können, sind zentrale Sigalgeneratoren nur aufwendiger von anderen Signalleitungen zu entkoppeln.
In den 1990er Jahren gab es für Leiterplatten-CAD-Programme noch keinerlei Parameter, das Verhalten von Leitungen und Anschlüssen zu definieren. So war hinsichtlich des EMV-Verhaltens von Schaltungen weiterhin manuelle Ingenieursarbeit notwendig. Zum Jahr 2020 suchten diverse Automobilzulieferer Ingenieure dieses Fachgebiets und schrieben insgesamt über 1100 Stellen reziprok zur Konjunktur der Produktion aus.

question: Wann spricht man von der elektromagnetischen Verträglichkeit der Leiterplatten?, answer: Die kapazitive und induktive Verkopplung der Leiterbahnen, deren Empfänglichkeit gegenüber externen elektromagnetischen Feldern sowie die Abstrahlcharakteristik (Störemission)
Leiterplatte

=== Plugged-Via-Technik ===
Neben Buried- und Micro-Vias besteht auch noch die Möglichkeit, Vias verschließen („pluggen“) zu lassen. Mit dieser Technik können Vias direkt in SMD-Pads platziert werden, was z. B. bei BGA-Gehäusen mit kleinen Ballabständen die Entflechtung stark vereinfacht. Die Technik ist allerdings relativ teuer und wird nur selten genutzt, da die Oberfläche zusätzlich geschliffen und poliert werden muss, um überschüssiges Material abzutragen. Die verschiedenen Möglichkeiten ein Via zu verschließen sind spezifiziert in der Richtlinie IPC 4761.

question: Was ermöglicht die Plugged-Via-Technik in der Leiterplatte?, answer: können Vias direkt in SMD-Pads platziert werden
Leiterplatte
Bestückungsseite (oben) und Lötseite (unten) einer einseitigen Leiterplatte
Eine Leiterplatte (Leiterkarte, Platine oder gedruckte Schaltung; , ''PCB'') ist ein Träger für elektronische Bauteile. Sie dient der mechanischen Befestigung und elektrischen Verbindung. Nahezu jedes elektronische Gerät enthält eine oder mehrere Leiterplatten.
Leiterplatten bestehen aus elektrisch isolierendem Material mit daran haftenden, leitenden Verbindungen (Leiterbahnen). Als isolierendes Material ist faserverstärkter Kunststoff, bei günstigeren Geräten Hartpapier, üblich. Die Leiterbahnen werden zumeist aus einer dünnen Schicht Kupfer, üblich sind 35 µm, geätzt. Die Bauelemente werden auf Lötflächen (Pads) oder in Lötaugen gelötet. So werden sie an diesen ''footprints'' gleichzeitig mechanisch gehalten und elektrisch verbunden. Größere Komponenten können auch mit Kabelbindern, Klebstoff oder Verschraubungen auf der Leiterplatte befestigt werden.

question: Welches Material wird bei Leiterplatten als Isolator eingesetzt?, answer: faserverstärkter Kunststoff, bei günstigeren Geräten Hartpapier | question: Was ist eine Leiterplatte?, answer: ein Träger für elektronische Bauteile
Leuchtdiode

=== Funktionsprinzip ===
Der prinzipielle Aufbau einer Leuchtdiode entspricht dem einer pn-Halbleiterdiode; Leuchtdioden besitzen daher die gleichen Grundeigenschaften. Ein großer Unterschied besteht in dem verwendeten Halbleitermaterial.
Während nichtleuchtende Dioden aus Silizium, seltener aus Germanium oder Selen hergestellt werden, ist das Ausgangsmaterial für Leuchtdioden ein direkter Halbleiter, meist eine Galliumverbindung als III-V-Verbindungshalbleiter.
Wird an eine Halbleiterdiode eine Spannung in Durchlassrichtung angelegt, wandern Elektronen von der n-dotierten Seite zum p-n-Übergang. Nach Übergang zur p-dotierten Seite geht das Elektron dann in das energetisch günstigere Valenzband über. Dieser Übergang wird Rekombination genannt, denn er kann auch als Zusammentreffen von einem Elektron im Leitungsband mit einem Defektelektron (Loch) interpretiert werden. Die bei der Rekombination frei werdende Energie wird in einem direkten Halbleiter meist direkt als Licht (Photon) abgegeben.
Neben der direkten strahlenden Rekombination ist auch die Beteiligung von Exzitonen und Phononen möglich, was zu etwas weniger energiereicher Strahlung führt (die Farbe des abgestrahlten Lichts wird ins Rötliche verschoben). Dieser Mechanismus spielt insbesondere bei exzitonischer Emission in grünen Galliumphosphid-Leuchtdioden eine Rolle.
Spezielle Varianten, die nicht direkt zu den Leuchtdioden gezählt werden, aber auf ähnlichen Wirkprinzipien beruhen, sind die Laserdiode, die Resonant-cavity light emitting diode (RCLED bzw. RC-LED) sowie die organische Leuchtdiode (OLED).

question: Wie heißt der Elektronenübergang bei Leuchtdioden?, answer: Rekombination | question: Was passiert in einer Diode, wenn eine Spannungsquelle angeschlossen wird?, answer: Wird an eine Halbleiterdiode eine Spannung in Durchlassrichtung angelegt, wandern Elektronen von der n-dotierten Seite zum p-n-Übergang. Nach Übergang zur p-dotierten Seite geht das Elektron dann in das energetisch günstigere Valenzband über.
Leuchtdiode

=== Optische Eigenschaften ===
Leuchtdioden werden meist mit Polymeren verkapselt. Bei lichtstarken LEDs kommen auch Glas-, Keramik- oder Metallgehäuse zum
Einsatz. Metallgehäuse, meistens aus Aluminium, dienen der Wärmeableitung. Der Kunststoffkörper ist oft wie eine Linse geformt und liegt über dem Kristall. Er setzt den Grenzwinkel der Totalreflexion herab und bündelt die austretende Strahlungsleistung auf einen kleineren, bestimmbaren Raumwinkel.
Ein wichtiger Parameter einer LED ist der ''Öffnungswinkel''.
+ Strahlungsleistung gegenüber Öffnungswinkel
Durch den begrenzten Öffnungswinkel bestrahlt eine LED anders als eine Glühlampe nur eine Teilfläche (bezogen auf die Oberfläche einer Kugel um die Strahlungsquelle im Zentrum). Für 360°-Beleuchtungen mit Leuchtdioden sind mehrere Leuchtdioden notwendig. Um zu ermitteln, wie viele Leuchtdioden benötigt werden, kann folgende von der Kugelkalotte abgeleitete Gleichung genutzt werden.
 bezeichnet den Öffnungswinkel der LED.
Beispiel: Um eine 360°-Lampe mit Leuchtdioden zu realisieren, sind z. B. 18 Leuchtdioden notwendig, wenn diese jeweils 55° Öffnungswinkel haben (das ist ungefähr ein Achtzehntel einer Kugel).
Leuchtdioden mit einer Linse, die zur Erzielung eher großer Öffnungswinkel ausgelegt ist, werden auch als ''Straw-Hat''-LED bezeichnet. Mitunter werden zu diesem Zweck auch konkave kegelförmige Formen eingesetzt; sie wirken durch Totalreflexion, wodurch Licht so reflektiert wird, dass es seitlich (in etwa parallel zu Emitterfläche) aus dem Gehäuse austritt.
Die Lichtemission des LED-Chips bzw. der Leuchststoffschicht erfolgt in einem Halbraum. Die Verlustwärme wird in die andere Richtung abgeführt.

question: Was ist eine "Straw-Hat"-LED?, answer: Leuchtdioden mit einer Linse, die zur Erzielung eher großer Öffnungswinkel ausgelegt ist
Leuchtdiode

=== Spektrale Charakteristik ===
Anders als Glühlampen sind Leuchtdioden keine Wärmestrahler. Bunte (nicht-weiße) Leuchtdioden emittieren Licht in einem begrenzten Spektralbereich; das Licht ist nahezu monochromatisch. Deshalb sind sie beim Einsatz als Signallicht besonders effizient im Vergleich zu anderen Lichtquellen, bei denen zur Erzielung einer monochromen Farbcharakteristik Farbfilter den größten Teil des Spektrums absorbieren müssen. Für die Verwendung von Leuchtdioden für allgemeine Beleuchtungszwecke werden meist blaue Leuchtdioden mit Leuchtstoffen kombiniert. Sie besitzen neben dem breiten Spektrum des Leuchtstoffes einen schmalbandigeren blauen Lichtanteil.
Bis Anfang der 1990er-Jahre konnten Leuchtdioden nicht für alle Farben des sichtbaren Spektrums in hinreichender Qualität hergestellt werden, insbesondere blaue Leuchtdioden waren nicht verfügbar. Auch der Einsatz grüner Leuchtdioden war für Verkehrsampeln wegen der geforderten blaugrünen Lichtfarbe nicht möglich. Die Entwicklung erster blaugrüner Leuchtdioden geht auf Arbeiten von Isamu Akasaki im Jahr 1989 auf Basis des Werkstoffes Galliumnitrid zurück. Die Massenproduktion blaugrüner und danach blauer Leuchtdioden begann im Jahr 1993.

question: Warum können bunte Leuchtdioden als Signallicht eingesetzt werden?, answer: Bunte (nicht-weiße) Leuchtdioden emittieren Licht in einem begrenzten Spektralbereich; das Licht ist nahezu monochromatisch. | question: Leuchtdioden welcher Farbe könnten in den 90ern nicht produziert werden?, answer: blaue
Leuchtdiode

==== Lebensdauer in Einschaltstunden ====
Als Lebensdauer (Licht-Degradation) einer LED wird die Zeit bezeichnet, nach der ihr Lichtstrom im Mittel auf 70 % des Anfangswertes abgesunken ist (L70B50-Wert); einige Internet-Quellen sprechen auch vom Ende der Lebensdauer bei 80 % oder 50 % des anfänglichen Lichtstroms.
Der Lichtstrom von Leuchtdioden nimmt nach und nach ab, sie fallen aber in der Regel nicht plötzlich aus. Die Alterung ist annähernd linear. Die Lebensdauer hängt vom jeweiligen Halbleitermaterial, den Betriebsbedingungen (Temperatur, Strom) und der individuell tolerierbaren Farbtemperaturveränderung der Fluoreszenzfarbstoffe ab (weiße LEDs werden blaustichiger). Hohe Temperaturen (gewöhnlich durch hohe Ströme) verkürzen die Lebensdauer der LEDs drastisch. Mit optimal aufeinander abgestimmten Komponenten können Lebensdauern von 50.000 Stunden und mehr erreicht werden.
Die Alterung von LEDs ist in erster Linie auf die Vergrößerung der Fehlstellen im Kristall durch thermische Einflüsse zurückzuführen. Diese Bereiche nehmen nicht mehr an der Lichterzeugung teil. Es entstehen strahlungslose Übergänge. Bei GaN-LEDs im Blau- und Ultraviolett-Bereich ist auch eine Alterung der Kunststoffgehäuse durch das kurzwellige Licht mit einhergehender Trübung feststellbar.

question: Welche Folgen hat Hitze auf LEDs? , answer: verkürzen die Lebensdauer der LEDs drastisch