Led燈及其發(fā)光原理.doc

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Led燈及其發(fā)光原理 　　
一、LED的結(jié)構(gòu)及發(fā)光原理50年前人們已經(jīng)了解半導(dǎo)體材料可產(chǎn)生光 線的基本知識(shí)，
第一個(gè)商用二極管產(chǎn)生于1960年。
LED是英文light emitting diode（發(fā)光二極管）的縮寫，它的基本結(jié)構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體 材料，置于一個(gè)有引線的架子上，然后四周用環(huán)氧樹脂密封，起到保 護(hù)內(nèi)部芯線的作用，所以LED的抗震性能好。
LED結(jié)構(gòu)圖如下圖所示 發(fā)光二極管的核心部分是由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體組成的晶片，在p 型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體之間有一個(gè)過渡層，稱為p- n結(jié)。
在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子 復(fù)合時(shí)會(huì)把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為 光能。
PN結(jié)加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。
這種利用注 入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱LED。
當(dāng)它處于正向工作狀態(tài)時(shí)（即兩端加上正向電壓），電流從LED陽極流向陰極時(shí) ，半導(dǎo)體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強(qiáng)弱與電流 有關(guān)。
　　
二、LED光源的特點(diǎn) 　　1.電壓：LED使用低壓電源，供電電壓在6- 24V之間，根據(jù)產(chǎn)品不同而異，所以它是一個(gè)比使用高壓電源更安全 的電源，特別適用于公共場(chǎng)所。
　　2.效能：消耗能量較同光效的白熾燈減少80% 　　3.適用性：很小，每個(gè)單元LED小片是3- 5mm的正方形，所以可以制備成各種形狀的器件，并且適合于易變的 環(huán)境 　　4.穩(wěn)定性：10萬小時(shí)，光衰為初始的50% 　　5. 響應(yīng)時(shí)間：其白熾燈的響應(yīng)時(shí)間為毫秒級(jí)，LED燈的響應(yīng)時(shí)間為納秒級(jí) 　　6.對(duì)環(huán)境污染：無有害金屬汞 　　7. 顏色：改變電流可以變色，發(fā)光二極管方便地通過化學(xué)修飾方法，調(diào) 整材料的能帶結(jié)構(gòu)和帶隙，實(shí)現(xiàn)紅黃綠蘭橙多色發(fā)光。
如小電流時(shí)為 紅色的LED，隨著電流的增加，可以依次變?yōu)槌壬�，黃色，最后為綠色 8. 價(jià)格：LED的價(jià)格比較昂貴，較之于白熾燈，幾只LED的價(jià)格就可以與一只白熾燈的價(jià)格相當(dāng)，而通常每組信號(hào)燈需由上300～500只二極管 構(gòu)