led二極管發光原理簡析
時間 : 2025-01-17
?? led二極管是半導體二極管的一種，可以把電能轉化成光能。它的英文是Light Emitting Diode。由鎵(Ga)與砷(As)、磷(P)、氮(N)、銦(In)的化合物制成的二極管。LED二極管現在應用非常廣泛，生活中也隨處可見它的身影。但是它的發光原理是什么呢?今天小編就為大家揭秘。??
LED二極管的基本結構是一塊半導體材料，放在一個有引線的架子上，然后在周圍用環氧樹脂密封起來，可以起到保護內部芯線的作用，所以LED的抗震性能好。LED二極管的核心是P型半導體和N型半導體，在P型半導體和N型半導體之間有一個過渡層，稱作PN結。其發光原理可以用PN結的結構來做解釋。
LED二級管發光原理
如下圖所示，因為制作半導體發光二極管的半導體材料是重摻雜的，二極管內部有P區N區之分，所以導致熱平衡狀態下的N區有很多易遷移的電子，P區有較多的不易遷移的空穴。在常態下及PN結阻擋的情況下，空穴和電子不能發生自然復合，但是當給PN結加以正向電壓時，由于外加電場方向與勢壘區的自建電場方向相反，破壞了PN結的動態平衡，產生了少數的載流子。空穴從P區遷移至N區，同樣電子從N區遷移到P區，產生少數載流子將同該區的多數載流子復合，將多余的能量以光的形式輻射出去. 二極管就發出光了。
以下是傳統發光二極管所使用的無機半導體物料和所它們發光的顏色
鋁砷化鎵(AlGaAs)-紅色及紅外線
鋁磷化鎵(AlGaP)-綠色
磷化鋁銦鎵(AlGaInP)-高亮度的橘紅色，橙色，黃色，綠色
磷砷化鎵(GaAsP)-紅色，橘紅色，黃色
磷化鎵(GaP)-紅色，黃色，綠色
氮化鎵(GaN)-綠色，翠綠色，藍色
銦氮化鎵(InGaN)-近紫外線，藍綠色，藍色
碳化硅(SiC)(用作襯底)-藍色
硅(Si)(用作襯底)-藍色(開發中)
藍寶石(Al2O3)(用作襯底)-藍色
zincselenide(ZnSe)-藍色
鉆石(C)-紫外線
氮化鋁(AlN),aluminiumgalliumnitride(AlGaN)-波長為遠至近的紫外線
看完這些，是不是知道了led二極管的發光原理呢?下次看到五彩繽紛的led燈我們就可以自豪說出它的發光原理了。身邊處處是智慧，用善于發現的眼睛去感受吧。
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