文档介绍：LED完全手册
一、LED的结构及发光原理
50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识,第一个商用二极管产生于1960年。LED是英文light emitting diode(发光二极管)的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,所以LED的抗震性能好。
发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片,在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层,称为p-n结。在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED。当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线, 通常被用在电子器具来显示电路是否关闭或打开的指示灯, 光的强弱与电流有关。
透明的环氧半导体晶片LED环氧围封下伸出的那两条线或者"灯泡"显示出LED应怎样加连接到电路,LED导线的负极是以两种方法来显示,一种是由灯泡的平面,第二种是两条线当中短的那条线,负极导线应连接到电池负端,LED运行电压相对很低大约只有1到4伏电压,,晶片有两个由接口分离的区域,P区域是由正电荷控制,而n区域是由负电荷控制,这个接口充当了P和n电子流动的挡板,只有当半导体晶片的电压足够时,电流才开时流动和电子穿过接口进入到P区域,
什么使LED发出光和什么决定了发光二的颜色
当足够的电压到达晶片穿过发光二极管的导线,电子就非常容易的在P和N的区域穿过分隔处,在P区域正电荷比负电荷要多很多,在n区域中的电子比正电荷多,当电压和电流开始流动,在N区域的电子就有足够的能源移动穿过分隔处进入P区域,由于共有的库仑力的正负电荷之间的互相吸引P区域电子立即吸引到正电荷,当电子足够的移动到与P区域的正电荷的接近,这两种电荷就"重新结合" 每次电子和正电荷结合时,电位能转变为电磁能,每次正负电荷的重新结合时,电磁能的量子以半导体材料的频率特性的光电形式发出(通常是镓,***和磷的化学元素结合)只有当光量子在非常狭的频率范围内才可以发射光不同的半导体材料使发光二极管发出不同的颜色和需要不同的能量去使它们变亮.
发光二极管发出的能量有多少
所需的电压引起电子流动穿过P-n分隔处和电能是同恒量的,不同颜色的发光二极管发出单色的显眼光,发光二极管发出光的能量(E)是和电子电荷(q)有关和所需的电压(V)使发光二极管发光E = qV 焦耳,- x 10-19库仑(电量单位)
找出来自电压的能量
假如测量流过发光二极管导线的电压,,那么使二极管发光所需的能量是E = qV 或者 E = - x 10-19 () 焦耳
找出波长或频率
光的频率和光的波长有关联,分光仪可以用来检查由发光二极管发出的光和估计