發(fā)光二極管,簡(jiǎn)稱(chēng)為L(cháng)ED,是一種常用的發(fā)光器件,通過(guò)電子與空穴復合釋放能量發(fā)光,它在照明領(lǐng)域應用廣泛。 發(fā)光二極管可高效地將電能轉化為光能,在現代社會(huì )具有廣泛的用途,如照明、平板顯示、醫療器件等。
這種電子元件早在1962年出現,早期只能發(fā)出低光度的紅光,之后發(fā)展出其他單色光的版本,能發(fā)出的光已遍及可見(jiàn)光、紅外線(xiàn)及紫外線(xiàn),光度也提高到相當的光度。而用途也由初時(shí)作為指示燈、顯示板等;
隨著(zhù)技術(shù)的不斷進(jìn)步,發(fā)光二極管已被廣泛地應用于顯示器和照明。
工作原理:
發(fā)光二極管與普通二極管一樣是由一個(gè)PN結組成,也具有單向導電性。當給發(fā)光二極管加上正向電壓后,從P區注入到N區的空穴和由N區注入到P區的電子,在PN結附近數微米內分別與N區的電子和P區的空穴復合,產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光。不同的半導體材料中電子和空穴所處的能量狀態(tài)不同。當電子和空穴復合時(shí)釋放出的能量多少不同,釋放出的能量越多,則發(fā)出的光的波長(cháng)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(xiàn)很陡,使用時(shí)必須串聯(lián)限流電阻以控制通過(guò)二極管的電流。
發(fā)光二極管的核心部分是由P型半導體和N型半導體組成的晶片,在P型半導體和N型半導體之間有一個(gè)過(guò)渡層,稱(chēng)為PN結。在某些半導體材料的PN結中,注入的少數載流子與多數載流子復合時(shí)會(huì )把多余的能量以光的形式釋放出來(lái),從而把電能直接轉換為光能。PN結加反向電壓,少數載流子難以注入,故不發(fā)光。當它處于正向工作狀態(tài)時(shí)(即兩端加上正向電壓),電流從LED陽(yáng)極流向陰極時(shí),半導體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線(xiàn),光的強弱與電流有關(guān)。