LED是由電子(帶負(fù)電)多的N (-:negative) 型半導(dǎo)體和空穴(帶正電)多的P (+: positive) 型半導(dǎo)體結(jié)合而成。
該半導(dǎo)體施加正向電壓時,電子和空穴就會移動并在結(jié)合部再次結(jié)合,正是再結(jié)合的能量轉(zhuǎn)變成光而發(fā)出。
與先將電能轉(zhuǎn)換為熱能,再轉(zhuǎn)換為光能的以往光源相比,因為能夠直接將電能轉(zhuǎn)換為光能,所以能夠不浪費光能,高效率地獲得光。
LED的發(fā)光原理
LED的發(fā)光過程主要包括載流子注入和復(fù)合兩個步驟。當(dāng)外加電壓施加在LED的正向偏置端時,電流通過LED的正向偏置結(jié)并注入到半導(dǎo)體材料中。
在半導(dǎo)體材料中,n型區(qū)域的自由電子和p型區(qū)域的空穴相遇并發(fā)生復(fù)合,釋放出能量。這些能量激發(fā)了半導(dǎo)體材料中的原子或分子,使其躍遷到較低能級,產(chǎn)生光子釋放出來,即發(fā)光。
led發(fā)光的顏色由什么決定
ED根據(jù)所使用的半導(dǎo)體材料、發(fā)光原理可以分為不同類型,每種類型都能夠發(fā)出特定波長的光,從而產(chǎn)生不同的顏色。
常見顏色的LED:
紅色LED: 這類LED通常采用鎵砷化鋁(AlGaAs)或鎵砷化磷(GaAsP)等材料,通過電子躍遷發(fā)射紅色光。
綠色LED: 綠色LED使用氮化鎵(GaN)材料,產(chǎn)生綠色光。
藍(lán)色LED: 藍(lán)色LED則使用銦鎵氮化物(InGaN)材料,產(chǎn)生藍(lán)色光。
白色LED: 白色LED通常是通過在藍(lán)色LED上添加熒光粉層實現(xiàn)的。藍(lán)色LED激發(fā)熒光粉發(fā)射黃色光,組合后產(chǎn)生白色光。
除了半導(dǎo)體材料的選擇,LED的發(fā)光顏色還可以通過摻雜不同的雜質(zhì)或通過不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計來實現(xiàn)。例如,改變摻雜物的類型和濃度可以調(diào)節(jié)半導(dǎo)體的電子能級結(jié)構(gòu),從而影響光的發(fā)射波長。此外,改變LED的結(jié)構(gòu)和層次布局也可以影響光的發(fā)射特性。
審核編輯:黃飛
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