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LED是如何发光的

文章出处:www.sansitech.com作者:上海三思发表时间:2016-09-19 16:25:00

  LED是英文LightEmittingDiode的简称,也被称为发光二极管,是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。LED主要由PN结芯片、电极和光学系统组成,其的基本结构如下图所示:

 


  直观上来看,LED是由一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,以起到保护内部芯线的作用。其中LED芯片是一个半导体的晶片,其主要由两部分组成,一部分是P型半导体,另一端是N型半导体,这两种半导体连接起来便形成一个P-N结。整个半导体晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,整个晶片被环氧树脂封装起来。当电流通过导线作用于晶片时,电子就会被推向P区,带负电的电子在移动到P区与带正电的空穴复合,然后就以光子的形式发出能量,且电子和空穴之间的能量(带隙)越大,产生的光子的能量就越高,这就是LED灯发光的原理。

  LED芯片发出光的强弱与电流有关,电流越大光强越强。LED的芯片释放出什么颜色的光线,依赖于芯片材质的物理性质。不同材质的芯片具有不同的间隙,所产生的光子能量也不同,故而对应不同的光的颜色。在可见光的频谱范围内,蓝色光、紫色光携带的能量最多,桔色光、红色光携带的能量最少。从历史上来看,最早是发现LED发出红光的材料是在1927年,后来在1993年日本科学家发现的蓝光材料, 紧接着在1997年发现了致使LED发白光的材料。此时,LED照明灯具正式进入市场,这也是人类节能历史上的一次革命。

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