杺輝潔凈燈：LED發(fā)光的原理

時(shí)間：2024-03-08作者：新輝實(shí)業(yè)（深圳）有限公司瀏覽：72

LED（發(fā)光二管）的發(fā)光原理是當(dāng)電流通過(guò)晶片時(shí)，N型半導(dǎo)體內(nèi)的電子與P型半導(dǎo)體內(nèi)的空穴在發(fā)光層劇烈地碰撞復(fù)合產(chǎn)生光子，以光子的形式發(fā)出能量，這就是大家所看到的光。LED的發(fā)光材料主要是由元素周期表中的寬禁帶半導(dǎo)體材料，如三至四族化合物，相關(guān)元素主要為鎵、、銦等。其中，鎵是一種銀白色金屬，外層有3個(gè)電子。如果在硅基體中摻雜一點(diǎn)鎵，晶體結(jié)構(gòu)中一個(gè)鎵替代一個(gè)硅，共價(jià)鍵中少了一個(gè)電子，多了一個(gè)空穴，就形成了P型半導(dǎo)體。LED的發(fā)光材料中，代表性的是GaN，它是三代半導(dǎo)體材料，具有能隙寬、介電常數(shù)小、導(dǎo)熱性能好的特點(diǎn)，是制造高亮度藍(lán)光LED和藍(lán)光激光器的材料。


LED的工作原理是在PN結(jié)中注入載流子，少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合后，釋放出能量，表現(xiàn)為光的形式，從而實(shí)現(xiàn)電致發(fā)光。LED的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個(gè)支架上，一端是負(fù)，另一端連接電源的正，使整個(gè)晶片被環(huán)氧樹(shù)脂封裝起來(lái)。半導(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導(dǎo)體，空穴占主導(dǎo)地位，另一端是N型半導(dǎo)體，電子占主導(dǎo)地位。當(dāng)這兩種半導(dǎo)體連接起來(lái)的時(shí)候，它們之間就形成一個(gè)P-N結(jié)。當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)線作用于這個(gè)晶片的時(shí)候，電子就會(huì)被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會(huì)以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。


總之，LED的發(fā)光原理是基于半導(dǎo)體材料的電子與空穴復(fù)合產(chǎn)生光子的過(guò)程。其發(fā)光材料通常為寬禁帶半導(dǎo)體材料，如GaN等，通過(guò)PN結(jié)中注入載流子實(shí)現(xiàn)電致發(fā)光。

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