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LED原理

發(fā)布時(shí)間:2014/6/9 21:48:13 訪問(wèn)次數(shù):691

   LED為發(fā)光二極管(Light Emitting Diode)的簡(jiǎn)稱,其體積小,耗電低,AVRM0603C200MT150N常被用作微型計(jì)算機(jī)與數(shù)字電路的輸出裝置,以指示信號(hào)狀態(tài)。近年來(lái)LED的技術(shù)大為進(jìn)步,除了紅色、綠色、黃色外,還出現(xiàn)了藍(lán)色與白色,而高亮度的LED更是取代傳統(tǒng)燈泡成為交通標(biāo)

志(紅綠燈)的發(fā)光原件,就連汽車的尾燈也開始流行使用LED車燈。

   簡(jiǎn)單地說(shuō),發(fā)光二極管LED是利用二極管內(nèi)電子與空隙結(jié)合過(guò)程中能量轉(zhuǎn)換產(chǎn)生光昀輸出。

   由In-rv族化合物,如GaAs(砷化鎵)、GaP(磷化鎵)、GaAsP(磷砷化鎵)等半導(dǎo)體制成的,其核心是PN結(jié)。因此它具有一般P-N結(jié)的I-N特性,即正向?qū)、反向截止和擊穿特性。此外,在一定條件下,它還具有發(fā)光特性。在正向電壓下,電子由N區(qū)注入P區(qū),空穴由P區(qū)注入N區(qū),進(jìn)入對(duì)方區(qū)域的少數(shù)載流子(少子)一部分與多數(shù)載流子(多子)復(fù)合而發(fā)光,如圖7-5所示。

          

   假設(shè)發(fā)光是在P區(qū)發(fā)生的,那么注入的電子與價(jià)帶空穴直接復(fù)合而發(fā)光,或者先被發(fā)光中心捕獲后,再與空穴復(fù)合發(fā)光。除了這種發(fā)光復(fù)合外,還有些電子被非發(fā)光中心(這個(gè)中心介于導(dǎo)帶、介帶中間附近)捕獲,而后再與空穴復(fù)合,每次釋放的能量不大,不能形成可見光。發(fā)光的復(fù)合量相對(duì)于非發(fā)光復(fù)合量的比例越大,光量子效率越高。由于復(fù)合是在少子擴(kuò)散區(qū)內(nèi)發(fā)光的,所以光僅在靠近PN結(jié)面數(shù)岬以內(nèi)產(chǎn)生。

   發(fā)光二極管的種類很多,按發(fā)光材料來(lái)區(qū)分有磷化鎵( GaP)發(fā)光二極管、磷砷化鎵( GaAsP)發(fā)光二極管、砷鋁鎵(GaAIAs)發(fā)光二極管等;按發(fā)光顏色來(lái)分有發(fā)紅光、黃光、綠光以及眼睛看不見的紅外發(fā)光二極管等;若按功率來(lái)區(qū)別可分為小功率(HG400系

列)、中功率(HG50系列)祁大功率(HG52系列)發(fā)光二極管;另外還有多色、變色發(fā)光二極管等。


   LED為發(fā)光二極管(Light Emitting Diode)的簡(jiǎn)稱,其體積小,耗電低,AVRM0603C200MT150N常被用作微型計(jì)算機(jī)與數(shù)字電路的輸出裝置,以指示信號(hào)狀態(tài)。近年來(lái)LED的技術(shù)大為進(jìn)步,除了紅色、綠色、黃色外,還出現(xiàn)了藍(lán)色與白色,而高亮度的LED更是取代傳統(tǒng)燈泡成為交通標(biāo)

志(紅綠燈)的發(fā)光原件,就連汽車的尾燈也開始流行使用LED車燈。

   簡(jiǎn)單地說(shuō),發(fā)光二極管LED是利用二極管內(nèi)電子與空隙結(jié)合過(guò)程中能量轉(zhuǎn)換產(chǎn)生光昀輸出。

   由In-rv族化合物,如GaAs(砷化鎵)、GaP(磷化鎵)、GaAsP(磷砷化鎵)等半導(dǎo)體制成的,其核心是PN結(jié)。因此它具有一般P-N結(jié)的I-N特性,即正向?qū)、反向截止和擊穿特性。此外,在一定條件下,它還具有發(fā)光特性。在正向電壓下,電子由N區(qū)注入P區(qū),空穴由P區(qū)注入N區(qū),進(jìn)入對(duì)方區(qū)域的少數(shù)載流子(少子)一部分與多數(shù)載流子(多子)復(fù)合而發(fā)光,如圖7-5所示。

          

   假設(shè)發(fā)光是在P區(qū)發(fā)生的,那么注入的電子與價(jià)帶空穴直接復(fù)合而發(fā)光,或者先被發(fā)光中心捕獲后,再與空穴復(fù)合發(fā)光。除了這種發(fā)光復(fù)合外,還有些電子被非發(fā)光中心(這個(gè)中心介于導(dǎo)帶、介帶中間附近)捕獲,而后再與空穴復(fù)合,每次釋放的能量不大,不能形成可見光。發(fā)光的復(fù)合量相對(duì)于非發(fā)光復(fù)合量的比例越大,光量子效率越高。由于復(fù)合是在少子擴(kuò)散區(qū)內(nèi)發(fā)光的,所以光僅在靠近PN結(jié)面數(shù)岬以內(nèi)產(chǎn)生。

   發(fā)光二極管的種類很多,按發(fā)光材料來(lái)區(qū)分有磷化鎵( GaP)發(fā)光二極管、磷砷化鎵( GaAsP)發(fā)光二極管、砷鋁鎵(GaAIAs)發(fā)光二極管等;按發(fā)光顏色來(lái)分有發(fā)紅光、黃光、綠光以及眼睛看不見的紅外發(fā)光二極管等;若按功率來(lái)區(qū)別可分為小功率(HG400系

列)、中功率(HG50系列)祁大功率(HG52系列)發(fā)光二極管;另外還有多色、變色發(fā)光二極管等。


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