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關(guān)于發(fā)光二極管工作原理是什么?

發(fā)表時(shí)間:2020-09-25 16:57:09人氣:3761

關(guān)于發(fā)光二極管工作原理是什么?

發(fā)光二極管簡稱為LED。由含鎵(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化合物制成。

發(fā)光二極管是一種常用的發(fā)光器材,經(jīng)過電子與空穴復(fù)合開釋能量發(fā)光,它在照明范疇使用廣泛,發(fā)光二極管可高效地將電能轉(zhuǎn)化為光能,在現(xiàn)代社會(huì)具有廣泛的用途,如照明、平板顯示、醫(yī)療器材等。

發(fā)光二極管與一般二極管一樣是由一個(gè)PN結(jié)組成,也具有單向?qū)щ娦?。?dāng)給發(fā)光二極管加上正向電壓后,從P區(qū)注入到N區(qū)的空穴和由N區(qū)注入到P區(qū)的電子,在PN結(jié)鄰近數(shù)微米內(nèi)別離與N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復(fù)合,產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光。不同的半導(dǎo)體材猜中電子和空穴所在的能量狀況不同。


當(dāng)電子和空穴復(fù)合時(shí)開釋出的能量多少不同,開釋出的能量越多,則宣布的光的波長越短。常用的是發(fā)紅光、綠光或黃光的二極管。發(fā)光二極管的反向擊穿電壓大于5伏。它的正向伏安特性曲線很陡,使用時(shí)必須串聯(lián)限流電阻以操控經(jīng)過二極管的電流。

發(fā)光二極管的中心部分是由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成的晶片,在P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體之間有一個(gè)過渡層,稱為PN結(jié)。在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中,注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會(huì)把剩余的能量以光的形式開釋出來,從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。


PN結(jié)加反向電壓,少數(shù)載流子難以注入,故不發(fā)光。當(dāng)它處于正向作業(yè)狀況時(shí)(即兩頭加上正向電壓)電流從LED陽極流向陰極時(shí),半導(dǎo)體晶體就宣布從紫外到紅外不同色彩的光線,光的強(qiáng)弱與電流有關(guān)。


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