led发光二极管

led发光二极管是一种特殊的二极管。和普通的二极管一样,led发光二极管由半导体芯片组成,这些半导体材料会预先通过注入或掺杂等工艺以产生pn结结构。与其它二极管一样,发光二极管中电流可以轻易地从p极(阳极)流向n极(负极),而相反方向则不能。两种不同的载流子:空穴和电子在不同的电极电压作用下从电极流向pn结。

一、什么是 led 发光二极管

二、led 发光二极管符号

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三、led 发光二极管工作原理

LED 发光原理是由Ⅲ-Ⅳ族化合物,如 GaAs(砷化镓)、GaP(磷化镓)、GaAsP(磷砷化镓)等半导体制成的,其核心是 PN 结。因此它具有一般 P-N 结的 I-N 特性,即正向导通,反向截止、击穿特性。此外,在一定条件下,它还具有发光特性。在正向电压下,电子由 N 区注入 P 区,空穴由 P 区注入 N 区。进入对方区域的少数载流子(少子)一部分与多数载流子(多子)复合而发光。 假设发光是在 P 区中发生的,那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光,或者先被发光中心捕获后,再与空穴复合发光。除了这种发光复合外,还有些电子被非发光中心(这个中心介于导带、介带中间附近)捕获,而后再与空穴复合,每次释放的能量不大,不能形成可见光。发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大,光量子效率越高。由于复合是在少子扩散区内发光的,所以光仅在*近 PN 结面数μm 以内产生。

理论和实践证明,光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料禁带矶龋舋有关,

即:λ≈1240/Eg(mm)

式中 Eg 的单位为电子伏特(eV)。若能产生可见光(波长在 380nm 紫光~780nm 红光),半导体材料的 Eg 应在 3.26~1.63eV 之间。比红光波长长的光为红外光。现在已有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管,但其中蓝光二极管成本、价格很高,使用不普遍。

光是能量的一种形式,一种可以被原子释放出来。是由许多有能量和动力但没质量的微小粒子似的小捆组成的。这些粒子被叫做光子,是光的最基本单位。光子是因为电子移动才释放出来。在原子中,电子在原子的四周围以轨道形式移动。电子在不同的轨函数有着不同等的能量。

通常来说,有着更大能量的电子以轨道移动远离了核子。当电子从一个更低的轨道跳到一个更高的轨道,能量水平就增高,反过来,当从更高轨函数跌落到更低的轨函数里时电子就会释放能量。能量是以光子形式释放出来的。更高能量下降释放更高能量的光子,它的特点在于它的高频率。

发光二极管比传统的白炽灯有几个优点。第一个是发光二极管没有灯丝会烧坏,所以寿命就更长。此外,发光二极管的小小塑性灯泡使得发光二极管更持久耐用。还可以更加容易适合现在的电子电路。传统白炽灯的发光过程包含了产生大量热量。

直到现在,因为是用先进半导体材料制造所以发光二极管在大多数照明应用上还过于昂贵。半导体器件的价格在过去 10 年里大幅度地降低,然而,使得发光二极管在更广的应用下的一个更划算照明选择,在不远的将来,发光二极管将会在世界技术上扮演更加大的角色。

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