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一文看懂led的发光原理 (led灯片发光原理)

编辑:rootadmin
有关led(发光二极管)的知识,介绍了led的发光原理,发光二级管的组成部分有哪些,以及led是如何发光的,感兴趣的朋友可以看一看。led的发光原理发光二极管是由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。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。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。如图1:

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一文看懂led的发光原理 (led灯片发光原理)

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。除了发光复合外,还有些电子被非发光中心(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,所以光仅在靠近PN结面数μm以内产生。光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料禁带宽度Eg有关,即λ≈/Eg(mm)式中Eg的单位为电子伏特(eV)。如果能产生可见光(波长在nm紫光~nm红光),半导体材料的Eg应在3.~1.eV之间。比红光波长长的光为*光。现在已有透视、红、黄、绿及蓝光发光二极管,但其中蓝光二极管成本、*很高,使用不普遍。发光二极管是一种特殊的二极管。和普通的二极管一样,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。当空穴和电子相遇而产生复合,电子会跌落到较低的能阶,同时以光子的方式释放出能量。它所发出的光的波长,及其颜色,是由组成pn结的半导体物料的禁带能量所决定。由于硅和锗是间接禁带材料,在这些材料中电子与空穴的复合是非辐射跃迁,此类跃迁没有释出光子,所以硅和锗二极管不能发光。发光二极管所用的材料都是直接禁带型的,这些禁带能量对应着近透视线、可见光、或近紫外线波段的光能量。在发展初期,采用砷化镓(GaAs)的发光二极管只能发出*线或红光。随着材料科学的进步,人们已经制造出可发出更短波长的、各种颜色的发光二极管。传统发光二极管所使用的无机半导体物料和所发光的颜色:(1)铝砷化稼(AlGaAs)-红色及透视线(2)铝磷化稼(AlGaP)-绿色(3)aluminiumgalliumindiumphosphide(AlGaInP)-高亮度的橘红色,橙色,电影,绿色(4)磷砷化稼(GaAsP)-红色,橘红色,*。led灯带怎么安装,led灯带的安装过程

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