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led發(fā)光原理

發(fā)布時間:2024-06-11 10:54:35

發(fā)光二極管 (LED) 發(fā)光原理

LED 是半導體器件,由兩層不同類型的半導體材料組成:

led發(fā)光原理

  • P 型半導體:具有較多的空穴(帶正電的載流子)
  • N 型半導體:具有較多的自由電子(帶負電的載流子)

當電流通向 LED 時,以下過程會發(fā)生:

1. 電子注入:電壓使電子從 N 型半導體注入 P 型半導體。

2. 空穴復合:注入的電子與 P 型半導體的空穴復合。

3. 能量釋放:這種復合會釋放出能量,以光子的形式釋放出來。光子的波長(顏色)取決于半導體材料的帶隙能量。

帶隙能量:

帶隙能量是半導體材料中價帶和導帶之間的能量差。電子從價帶躍遷到導帶需要克服這個能量差。釋放出的光子的能量等于這個帶隙能量。

電致發(fā)光效應(yīng):

LED 發(fā)光涉及電致發(fā)光效應(yīng),即半導體材料在通電后發(fā)射光。當電子與空穴復合時,釋放的能量導致光的發(fā)射。

特性:

LED 發(fā)光具有以下特性:

  • 單色性:LED 發(fā)射特定波長的光,取決于半導體材料。
  • 高效率:LED 相對于傳統(tǒng)的白熾燈或熒光燈,能源效率更高。
  • 壽命長:LED 的壽命通常為數(shù)萬小時,比白熾燈長得多。
  • 小尺寸:LED 非常小,可以集成到各種電子設(shè)備和照明應(yīng)用中。
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