「灯」LED灯是如何发光的?
日期: 2022-04-07 06:24:41 点击: 23

「本文来源:科普中国」

(1)什么是 LED?

LED即“Light Emitting Diodes”,是一种称为“发光二极管”的半导体,是电子世界真正的无名英雄,与先将电能转化为热能,再转化为光能的传统光源相比,LED将电能直接转化为光能,从而以极少的电力浪费实现高效的发光。

(2)LED灯是如何发光的?

LED 由两种半导体材料(p型和n型)组成。p型和n型材料是通过将本底材料中掺入另一种元素的原子来实现的。这些新原子取代了一些先前存在的原子,从而改变了物理和化学结构。

p型材料是使用价电子比本征材料(通常是硅)少的元素(例如硼)产生的。n型材料是使用比本征材料(通常是硅)具有更多价电子的元素(例如磷)制成的。最终效果是创建了一个pn结。当pn结加正向电压时,来自n侧的自由电子和来自p侧的空穴复合,会发出不可见光或可见光。电子空穴的每次复合都会发出一些光能。

(3)LED 的类型

有两种类型的LED,一种是灯型(有引线),一种是芯片型(表面贴装)。


(4)是什么决定了 LED 的颜色?

用于构造 LED 的材料决定了它的颜色。从能带理论来讲,发射光的波长或颜色取决于材料的禁带或能隙,不同的材料发出不同颜色的光。砷化镓 LED 发出红光和红外光;氮化镓 LED 发出明亮的蓝光;钇铝石榴石 LED 发出白光;磷化镓 LED 发出红光、黄光和绿光;氮化铝镓 LED 发出紫外光;磷化铝镓 LED 发出绿光。



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