3发光二极管解析
二极管的总结(汇总3篇)
二极管的总结第1篇别看二极管是基础元器件，但是他的种类很多，根据资料博主总结了一下：对于我们一般二极管选型使用来说，都是以用途来选择，所以我们主要是从用途上来说明一下这些不同二极管的使用场景。
当然，根据博主自己的工作领域，对于有些二极管说明会详细写，有一些会简单些，带标题的都是常用的，其他的用得少不常用简单描述一下= =！。
在单片机领域，xxx二极管现在用得也越来越多的，在防反接保护电路场合基本都是使用的xxx二极管，比如：SS34，SS12，B5819W 等。
对于xxx二极管，需要特别说明，它不是利用P型半导体与N型半导体接触形成PN结原理制作的，而是利用金属与半导体接触形成的金属－半导体结原理制作的。
所以也xxx二极管也称为金属－半导体（接触）二极管或表面势垒二极管，它是一种热载流子二极管。
特点：开关频率高，为反向恢复时间极短(可以小到几纳秒)，正向压降低，正向导通压降仅左右。
缺点：耐压比较低，漏电流稍大些。
用途：多用作高频、低压、大电流整流二极管、续流二极管、保护二极管，也有用在微波通信等电路中作整流二极管、小信号xxx二极管使用。
在通信电源、变频器等中比较常见。
<3 xxx二极管不是 PN 结而是金属-半导体结，最主要特点导通压降小。
TVS（Transient Voltage Suppressors），即瞬态电压抑制器，又称雪崩击穿二极管。
TVS有单向与双向之分，单向TVS一般适用于直流电路，双向TVS一般适用于交流电路中，其实双向也可以用于直流电路之中。
TVS管的工作原理：TVS管在电路中一般工作于反向截止状态，不影响电路的任何功能，当两端经受瞬间的高能量冲击时，它能以极高的速度（最高达1/(10^12)秒）使其阻抗骤然降低，同时吸收一个大电流，将其两端间的电压箝位在一个预定的数值上，从而确保后面的电路元件免受瞬态高能量的冲击而损坏。
干扰脉冲过去后，TVS又转入反向截止状态。
由于在反向导通时，其箝位电压低于电路中其它器件的最高耐压，因此起到了对其它元器件的保护作用。
LED发光二极管原理(图文)讲解学习
LED发光二极管原理（图文）半导体发光器件包括半导体发光二极管（简称LED）、数码管、符号管、米字管及点阵式显示屏（简称矩阵管）等。
事实上，数码管、符号管、米字管及矩阵管中的每个发光单元都是一个发光二极管。
一、半导体发光二极管工作原理、特性及应用（一）LED发光原理发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。
因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。
此外，在一定条件下，它还具有发光特性。
在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P 区注入N区。
进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光，如图1所示。
假设发光是在P区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。
除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中间附近）捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。
发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大，光量子效率越高。
由于复合是在少子扩散区内发光的，所以光仅在靠近PN结面数μm以内产生。
理论和实践证明，光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料禁带宽度Ｅg有关，即λ≈1240/Eg（mm）式中Eg的单位为电子伏特（eV）。
若能产生可见光（波长在380nm紫光～780nm红光），半导体材料的Eg应在3.26～1.63eV之间。
比红光波长长的光为红外光。
现在已有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管，但其中蓝光二极管成本、价格很高，使用不普遍。
（二）LED的特性1．极限参数的意义（1）允许功耗Pm:允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。
超过此值，LED发热、损坏。
（2）最大正向直流电流IFm：允许加的最大的正向直流电流。
超过此值可损坏二极管。
（3）最大反向电压VRm：所允许加的最大反向电压。
发光二极管(LED)简介
光管
彩灯
交通信号灯
手机显示屏的背光源
LED的主要市场
汽车市场：车用市场是ＬＥＤ运用发展 最快的市场，主要用于车内的仪表盘、 空调、音响等指示灯及内部阅读灯，车 外的第三刹车灯、尾灯、转向灯、侧灯 等
LED的主要市场（续1）
背光源市场：ＬＥＤ作为背光源已普遍运用于 手机、电脑、手持掌上电子产品及汽车、飞机 仪表盘等众多领域。 交通灯市场：由于红、黄、绿光LED有亮度高、 寿命长、省电等优点，在交通信号灯市场的需 求大幅增加。厦门市自2000年采用第一座LED 交通信号灯后，如今全市100多座交通信号灯 已有近70％更换为LED，上海市则明文规定， 新上的交通信号灯一律采用LED。
步骤
工艺
A
先在GaP 衬底上外延生长一层较 厚的N型重掺杂的GaP ：N
再生长一层P型掺杂的GaP 外延层
B
C
将圆片正面与背面金属化，并将 其正面蚀刻出电极图形即可
举例：蓝光LED的工艺
基板
N_GaN 基板
P_GaN N_GaN 基板
蚀刻
N型接触
P型接触
金垫
二氧化硅
切割 上视图
切割 侧视图
特殊工作照明和军事运用：由于LED光源 具有抗震性、耐候性，密封性好，以及 热辐射低、体积小、便于携带等特点， 可广泛应用于防爆、野外作业、矿山、 军事行动等特殊工作场所或恶劣工作环 境之中。
LED的主要市场（续4）
其它应用：LED还可用于玩具、礼品、手 电筒、圣诞灯等轻工产品之中，我国作 为全球轻工产品的重要生产基地，对LED 有着巨大的市场需求。
发光二极管简介
它是的一种，可以把电能转化成；常简写为LED。
发光与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有。
当给发光二极管加上后，从P区注入到N区的和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。
不同的中电子和空穴所处的能量不同。
当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的越短。
常用的是发红光、绿光或的二极管。
发光二极管的约5伏。
它的正向很陡，使用时必须串联限流以控制通过管子的。
限流电阻R可用下式计算：公式R＝（E－UF）／IF式中E为电源电压，UF为LED的，IF为LED的一般工作电流发光二极管物理特性式中E为电源电压，UF为LED的正向压降，IF为LED的一般工作电流。
发光二极管的两根引线中较长的一根为，应按电源正极。
有的发光二极管的两根引线一样长，但管壳上有一凸起的小舌，靠近小舌的引线是正极。
发光二极管与小和氖灯相比，发光二极管的特点是：工作电压很低（有的仅一点几伏）；工作电流很小（有的仅零点几毫安即可发光）；抗冲击和抗震性能好，可靠性高，寿命长；通过调制通过的电流强弱可以方便地调制发光的强弱。
由于有这些特点，发光二极管在一些光电控制设备中用作光源，在许多电子设备中用作显示器。
把它的管心做成条状，用7条条状的组成7段式半导体，每个数码管可显示0～9十个数目字。
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，发光二极管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和N型半导体组成的，在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层，称为PN结。
在某些半导体材料的PN结中，注入的少数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。
发光二极管工作原理
发光二极管工作原理
发光二极管（Light Emitting Diode，LED）是一种能够发出可
见光的半导体器件。
它的工作原理基于半导体材料的电子能带结构和电子能级跃迁的特性。
当一个电压被施加在发光二极管两端时，电流会在其内部流动。
发光二极管的结构由一个P型半导体和一个N型半导体构成。
在P型半导体一侧，多数载流子是空穴；在N型半导体一侧，多数载流子是电子。
电流的流动会导致P型半导体一侧的空穴和N型半导体一侧
的电子相遇。
当它们重组时，它们会释放出能量，这些能量以光子的形式发射。
光子的能量取决于能级跃迁的差异。
发光二极管的材料（通常为硅和氮化镓）具有特定的带隙能量，这决定了发射的光的波长。
选择不同的材料可以得到不同颜色的光。
为了控制发光二极管的亮度，可以通过控制施加在其两端的电流来实现。
增加电流会增加电子和空穴的重组速率，从而增加发光二极管的亮度。
发光二极管的优点包括高效能、长寿命、低功耗和小尺寸。
它们被广泛应用于各种领域，如照明、显示、通信和传感器等。
发光二极管技术介绍
LED在医疗领域也有广泛应用， 如LED手术灯、LED治疗仪等。
02 发光二极管的种类
可见光发光二极管
总结词
可见光发光二极管是应用最广泛的发光二极管，能够发出人类肉眼可见的光线。
详细描述
可见光发光二极管通常由镓、砷、磷等元素组成的化合物，通过电子与空穴的 结合产生光子，发出不同颜色的光线。常见的颜色有红、绿、蓝、黄等。
在需要快速变化的光源或显示器中，LED的高响应速度可以带来更好的视觉效果来自和动态性能。耐冲击和震动
LED具有较强的耐冲击和震动能力， 能够在恶劣的环境条件下稳定工作。
这使得LED在需要承受振动或冲击的 场合，如车辆、船舶、飞机等，成为 理想的光源选择。
低电压工作
LED可以在低电压下工作，通常只需要几伏特的直流电压即可点亮。
LED由半导体材料制成，其核心 是PN结，当正向电流通过时，电 子与空穴结合，释放出能量，并 以光子的形式发出可见光。
发光二极管工作原理
LED的工作原理基于PN结的载流子复合效应。当正向偏置电 压加在LED上时，电流从阳极流向阴极，电子与空穴在PN结 附近相遇并复合，释放出能量，以光子的形式发出可见光。
LED的发光效率随着技术的不断进步 而提高，目前已经广泛应用于各种照 明和显示领域。
长寿命
LED具有较长的使用寿命，通常可达数万小时，大大超过 了传统光源的寿命。
由于LED的寿命长，可以减少更换灯泡和维护的成本，同 时也降低了对环境的影响。
快速响应速度
LED的响应速度非常快，可以在微秒级别内达到最大亮度，使得LED成为高速或 瞬态变化的理想选择。
LED的光输出量与电流成正比，通过调节电流可以控制LED的 光输出。
发光二极管的应用领域
半导体发光二极管工作原理特性及应用
半导体发光二极管工作原理特性及应用半导体发光器件包含半导体发光二极管（简称LED）、数码管、符号管、米字管及点阵式显示屏（简称矩阵管）等。
事实上，数码管、符号管、米字管及矩阵管中的每个发光单元都是一个发光二极管。
一、半导体发光二极管工作原理、特性及应用（一）LED发光原理发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP （磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。
因此它具有通常P-N结的I-N 特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。
此外，在一定条件下，它还具有发光特性。
在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。
进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光，如图1所示。
假设发光是在P区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。
除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中间邻近）捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。
发光的复合量相关于非发光复合量的比例越大，光量子效率越高。
由于复合是在少子扩散区内发光的，因此光仅在靠近PN结面数μm以内产生。
理论与实践证明，光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料禁带宽度Ｅg有关，即λ≈1240/Eg（mm）式中Eg的单位为电子伏特（eV）。
若能产生可见光（波长在380nm紫光～780nm红光），半导体材料的Eg应在3.26～1.63eV之间。
比红光波长长的光为红外光。
现在已有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管，但其中蓝光二极管成本、价格很高，使用不普遍。
（二）LED的特性1．极限参数的意义（1）同意功耗Pm:同意加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。
超过此值，LED发热、损坏。
（2）最大正向直流电流IFm：同意加的最大的正向直流电流。
超过此值可损坏二极管。
（3）最大反向电压VRm：所同意加的最大反向电压。
发光二极管---讲解资料
2.二极管的分类
发光二极管分类
激光二极管具有高速切换、小发热量和易于驱动控制等优点，因此在激光雷达、光纤通信和医疗设备等领域得到了广泛应用。激光二极管利用P-N结进行双向多层能带的结构设计，可以被用来发射强光。
蓝光发光二极管属于半导体光源，是制备白光LED，应用于照明和背光显示的关键技术之一。同时，它也是高清流媒体、3D显示等领域的基础设施。
日光灯管
白炽灯
LED灯
列举：
4.市场的发展前景
01
02
03
量子点材料特性量子点具有独特的尺寸效应和量子限域效应，可调控发光波长，提高发光效率。
量子点LED优势与传统LED相比，量子点LED:具有更高的色纯度更广的色域覆盖率更低的制造成本。
应用领域展望量子点LED在显示、照明、生物成像等领域具有广阔的应用前景，如超高清显示、智能照明、荧光探针等。
市场分析
发光二极管的应用场景
LED显示屏是发光二极管的重要应用领域之一，广泛应用于室内外广告、体育场馆、演艺舞台等场所。LED显示屏具有高亮度、高对比度、色彩鲜艳等特点。
显示屏
LED可用作液晶显示（LCD）的背光源，提高显示效果和节能性能。随着LCD市场的不断扩大，LED背光源需求也相应增长。
背光源
发 光 二 极 管
目录
CONTENTS
什么是发光二极管
01
二极管的分类
02
二极管的应用场景
03
市光二极管
发展历程：这种电子元件早在1962年出现，早期只能发出低光度的红光，之后发展出其他单色光的版本，能发出的光已遍及可见光、红外线及紫外线，光度也提高到相当的光度。而用途也由初时作为指示灯、显示板等; 随着技术的不断进步，发光二极管已被广泛地应用于显示器和照明。
发光二极管工作原理及应用ppt课件
节能环保优势
发光二极管具有高亮度、低能耗、 长寿命等优点，在照明领域的应用 有助于节能环保。
创新应用
随着技术的发展，发光二极管在照 明领域的应用不断创新，如智能照 明、可调光照明等。
显示技术领域应用现状及趋势分析
显示技术应用概述
发光二极管在显示技术领域的应 用涉及手机、电视、电脑等电子
产品。
高清显示优势
02
基本结构包括阳极、阴极和PN结 ，通常采用砷化镓、磷化镓等半 导体材料制成。
发展历程及现状
20世纪60年代初期，发光二极管被发 明，最初只能发出低亮度的红光。
目前，发光二极管已经广泛应用于照 明、显示、指示等领域，成为现代电 子科技领域不可或缺的一部分。
随着技术的不断进步，发光二极管的 亮度、效率和寿命都得到了显著提高 ，同时出现了多种颜色的LED。
色还原度越好。种颜色的光 ，包括红、绿、蓝三原色 及混合色，可实现全彩显 示。
色彩均匀度
优质LED发光均匀，无明 显的色斑和阴影。
视觉舒适度
LED光线柔和，无频闪和 紫外线辐射，长时间观看 不易疲劳。
节能环保优势分析
高效节能
LED发光效率高，相同亮度下比 传统照明节能80%以上。
照明领域应用
将发光二极管应用于室内照明、景观 照明等领域，推动照明产业的升级和 变革。
显示领域应用
将发光二极管应用于显示器背光、广 告屏等领域，提高显示质量和视觉效 果。
汽车领域应用
将发光二极管应用于汽车照明、仪表 盘等领域，提高汽车的安全性和舒适 性。
生物医疗领域应用
将发光二极管应用于生物成像、医疗 诊断等领域，推动生物医疗技术的发 展和创新。
应用领域与前景
照明领域
完整版发光二极管主要参数与特性
发光二极管主要参数与特性LED 是利用化合物材料制成pn 结的光电器件。
它具备pn 结结型器 件的电学特性：I-V 特性、C-V 特性和光学特性：光谱响应特性、发 光光强指向特性、时间特性以及热学特性。
1、LED电学特性而形成势垒电场，此时R 很大；开启电压对于不同LED 其值不同， GaAs 为 1V ，红色 GaAsP 为 1.2V , GaP 为 1.8V , GaN 为 2.5V 。
(2) 正向工作区：电流I F 与外加电压呈指数关系I F = I S (e qv F/KT -) ------------------------------ 1 s 为反向饱和电流 。
V >0时，V > V F 的正向工作区I F 随V F 指数上升 I F = I s e qVF/KT (3) 反向死区：V v 0时pn 结加反偏压V= - V R 时，反向漏电流 |R (V 二-5V )时，GaP 为 0V , GaN 为 10uA 。
(4) 反向击穿区 V v - V R , V R 称为反向击穿电压；V R 电压对应I R 为反向漏电流。
当反向偏压一直增加使 V V - V R 时，贝y 出现I R 突 然增加而出现击穿现象。
由于所用化合物材料种类不同，各种LED 的反向击穿电压V R 也不同。
1.2 C-V 特性鉴于 LED 的芯片有 9 X 9mil (250 X 250um) , 10X 10mil , 11 X 11mil (280 X 280um) , 12 X 12mil1.1 I-V 特性 表征LED 芯片pn 结制备性能主要参数。
LED 的I-V 特性具有非线性、整流性质：单向导电性，即外加正偏压表现低接触 电阻，反之为高接触电阻。
如左图：⑴正向死区：(图oa 或oa'段) a 点对于V o 为开启电 压，当V v Va ,外加电 场尚克服 不少因载 流子扩散V R击 反向死区 穿_---------- 区工作区VFVI-V 特性曲线C0 -C 0(300 X 300um)，故 pn 结面积大 小不一，使其结电容(零偏压) c ~n+pf 左右。
发光二极管工作原理
发光二极管工作原理
发光二极管( Light-Emitting Diode，简称LED)是一种能够将电
能转化为光能并发出可见光的电子器件。
它的工作原理基于半导体材料的特性。
LED主要由N型半导体与P型半导体组成。
在N型半导体中，存在着多个自由电子；而在P型半导体中，存在着多个电子
捕获位，也就是空穴。
当这两种半导体材料通过P-N结连接
在一起时，会形成一个电子势垒。
当LED外加正向电压时，即使电压很低，也能够足够强大以
克服电子势垒的阻碍，使得电子和空穴能够跨越势垒进入彼此的区域。
在N型半导体区域，一些电子会与空穴结合，形成
能量较低的状态，并释放出能量。
在这个过程中，电子的多余能量以光子的形式发射出来，形成可见光。
由于半导体材料的能带结构的限制，LED发射的光的颜色取决于所使用的材料。
而当LED外加反向电压时，两个半导体材料之间的电子势垒
变得更高，使得电子无法跨越势垒，从而阻止了电流的流动。
这使得LED具有良好的电流单向导通性能。
除了基本的工作原理外，LED还有一些其他的特性。
例如，LED具有高效能、寿命长、响应速度快、体积小、抗震动、
抗冲击等优点。
这使得LED在照明、显示、信号传输和传感
等领域被广泛应用。
发光二极管工作原理图解
发光二极管工作原理图解发光二极管,通常称为LED, 它是半导体设备中的一种最常见的器件,大多数半导体最是由搀杂半导体材料制成(原子和其它物质)发光二极管导体材料通常都是铝砷化稼,在纯铝砷化稼中,所有的原子都完美的与它们的邻居结合,没有留下自由电子连接电流。
在搀杂物质中，额外的原子改变电平衡，不是增加自由电子就是创造电子可以通过的空穴。
这两样额外的条件都使得材料更具传导性。
带额外电子的半导体叫做N 型半导体，由于它带有额外负电粒子，所以在N型半导体材料中，自由电子是从负电区域向正电区域流动。
带额外“电子空穴”的半导体叫做P型半导体，由于带有正电粒子。
电子可以从另一个电子空穴跳向另一个电子空穴，从从负电区域向正电区域流动。
因此，电子空穴本身就显示出是从正电区域流向负电区域。
二极管是由N型半导体物质与P型半导体物质结合，每端都带电子。
这样排列使电流只能从一个方向流动。
当没有电压通过二极管时，电子就沿着过渡层之间的汇合处从N型半导体流向P型半导体，从而形成一个损耗区。
在损耗区中，半导体物质会回复到它原来的绝缘状态--所有的这些“电子空穴”都会被填满，所有就没有自由电子或电子真空区和电流不能流动。
发光二极管工作原理图解为了除掉损耗区就必须使N型向P型移动和空穴应反向移动。
为了达到目的，连接二极管N型一方到电流的负极和P型就连接到电流的正极。
这时在N型物质的自由电子会被负极电子排斥和吸引到正极电子。
在P型物质中的电子空穴就移向另一方向。
当电压在电子之间足够高的时候，在损耗区的电子将会在它的电子空穴中和再次开始自由移动。
损耗区消失，电流流通过二极管。
如果尝试使电流向其它方向流动，P型端就边接到电流负极和N 型连接到正极，这时电流将不会流动。
N型物质的负极电子被吸引到正极电子。
P型物质的正极电子空穴被吸引到负极电子。
因为电子空穴和电子都向错误的方向移动所以就没有电流流通过汇合处，损耗区增加。
二极管会发光的原因：光是能量的一种形式，一种可以被原子释放出来。
发光二极管的原理
发光二极管的原理发光二极管又称LED，是一种能够释放光的半导体器件。
它的原理是当电子和空穴在半导体材料中结合时，它们会释放出能量，并将其转化为光能量。
这个过程称为发光效应。
发光二极管是由两个不同类型的半导体材料制成的。
一种是n型半导体，富含电子，另一种是p型半导体，富含空穴。
两种材料通过p-n结相互连接。
当加上一个足够的电压时，电子和空穴就会在p-n结处结合，产生能量并释放光。
并且，发光二极管的颜色是由其材料和颜色发射光谱决定的。
发光二极管的优点不仅在于其微小的尺寸和寿命长，还在于其效率高、工作电压低以及耐震动和抗击击打等特性。
它们消耗的能源极少，因此它们通常被用于低功率设备，如时钟、数码显示器、电视遥控器和车灯。
此外，它们还被广泛应用于照明领域。
发光二极管的应用是广泛的。
除了它们在照明，电子产品中的应用以外，它们还被用于医疗学中的诊疗设备、通讯设备、安全照明等。
在生活中，你会发现许多自动化设备都采用了LED灯，如咖啡机，洗衣机等等。
而且随着人们环保意识的提高，LED被广泛地应用于室外广告、大屏幕、室内照明、汽车灯光等领域。
因此，掌握发光二极管的原理对厂家、工程师和对此感兴趣的人来说是至关重要的。
理解LED的原理，可以帮助人们更好地选择LED产品，设计电路和使用正确的电源，同时也帮助人们更好地理解现代电子技术和应用领域的未来发展趋势。
总之，发光二极管是一种非常重要的发光半导体格子，它具有许多优点，可以在各个领域得到广泛的应用，理解其原理将有助于人们更好地应用LED技术。
发光二极管工作原理 各种颜色波长以及变色LED灯
光源波长
• 1、红外线发射管（lnfrared）： λρ=700nm、730nm、770nm、810nm、 830nm、850nm、870nm、890nm、920nm、940nm 2、发光二极管(LED Lamp)： （1）白光（White）： 黄白光 色温3000℃ 标准白光 色温5000℃ 蓝白 光 色温8000℃ （2）蓝光（Blue）：深蓝 B(PB) λρ=460nm 浅蓝 B(SB) λρ=470nm （3）绿光（Green）：蓝绿 G(BG) λρ=500nm 纯 绿 G(PG)λρ=525nm 浅绿 G(SG)λρ=565nm 黄绿 G(YG) λρ=575nm （4）黄光（Yellow）：纯黄 Y(SY) λρ=585nm 琥珀 黄 Y(AM) λρ=595nm （5）橙光（Orange）：橙 O(SO) λρ=605nm 红橙 O（RO） λρ=615nm （6）红光（Red）：橙红 R(OR) λρ=625nm 浅 红 R(RO)λρ=635nm 红 R(RS)λρ=645nm 深红 R（SR)λρ=655nm 3、紫外光（UV）灭菌灯 λρ=254nm 或 253.7nm 点光源 λρ=365nm 臭氧形成 λρ=185nm以下
• 11、紫色 405nm - 纯紫色 400nm - 深紫色 • 12、近紫外线光 395nm -带微红的深紫色 • 13、UV-A型紫外线光 370nm -几乎是不可见光，受木质玻璃滤光时显现出一个暗深紫色。 • 白光发光二极管有微黄色的到略带紫色的白光。白光发光二极管的色 温范围有低至4000°K到12000°K。常见的白光发光二极管通常都 是6500°- 8000°K范围内。
光的颜色和它的波长
• 光的颜色是否可以看见是由它的波长决定 的，光的波长是以纳米为单位的也说是十 亿分之一米。发光二极管发出的光几乎都 是一致的也就是说它几乎都是在一个波长， 发出非常纯的颜色。以下是光的颜色和它 的波长。
led发光二极管的工作原理
led发光二极管的工作原理LED发光二极管（Light Emitting Diode）是一种能够将电能转化为可见光的电子元件，广泛应用于照明、指示和显示等领域。
它具有高效节能、寿命长、体积小等优点，成为现代照明技术中不可或缺的一部分。
本文将从物理原理、结构构造和工作过程等方面介绍LED发光二极管的工作原理。
一、物理原理LED发光二极管的发光原理基于半导体材料的特性。
半导体材料的能带结构分为导带和价带，两者之间的能隙决定了材料的电学特性。
在普通材料中，当电子从价带跃迁到导带时，会释放出热能。
而在半导体材料中，当电子从价带跃迁到导带时，会释放出光能。
这是因为半导体材料的能隙恰好对应了可见光的能量范围。
二、结构构造LED发光二极管主要由四部分组成：P型半导体区、N型半导体区、P-N结和包覆材料。
P型半导体区富含正电荷的杂质，N型半导体区富含负电荷的杂质。
P-N结是P型和N型半导体区的交界处，形成了一个正负电荷的结。
在正向电压作用下，电子从N型区向P型区迁移，空穴从P型区向N型区迁移，达到了电子和空穴的复合，从而产生了光子。
三、工作过程1. 施加正向电压当正向电压施加在LED发光二极管的两端时，P区的正电荷和N区的负电荷会相互吸引，形成电场。
这个电场会将电子从N区推向P 区，同时将空穴从P区推向N区。
电子和空穴在P-N结的附近发生复合，释放出能量。
2. 电子空穴复合当电子从N型区跃迁到P型区时，它会和P型区的空穴复合，释放出能量。
这个能量的大小取决于半导体材料的能隙，不同的能隙对应不同的发光颜色。
因此，通过选择不同的半导体材料，可以实现不同颜色的LED发光二极管。
3. 发光效应电子和空穴复合释放出的能量以光子的形式发出，即可见光。
这些光子在材料内部发生多次反射和折射，最终逃逸到外部环境中。
通过在材料的一侧引入反射膜，可以增强光子的逃逸效果，提高LED 的发光效率。
四、工作特性LED发光二极管有以下几个工作特性：1. 正向电压与电流关系：在一定电压范围内，正向电压与电流成线性关系。
发光二极管原理
发光二极管原理发光二极管（LightEmittingDiode，简称LED）是一种由半导体晶体制成的一种发光元件，它不像传统的灯泡那样发出热量和光，而是将电能直接转变为光能。
LED由一个PN结构的半导体晶体片构成，当电流通过PN结构时，会被半导体材料两端的层状势区电场拉住，从而在半导体晶体片表面产生光。
而发光二极管的辐射波长及光强度取决于所采用半导体晶体材料的类型，一般来说，太阳能细胞是以红色、黄色和蓝色的LED来实现发光的。
由于发光二极管的特性，在电子产品中应用极为广泛，从液晶显示器以及多媒体产品的显示、指示，再到日常生活用品中的按键灯，均可使用LED实现发光。
此外，发光二极管还用于通信设备、汽车边灯、夜光表、报警灯及安全系统等。
发光二极管相比于普通灯泡有着诸多优势。
首先，LED是高效率发光元件，可以在相同功率下达到更高的光照度，其发光效果比普通灯泡好得多；其次，LED发光寿命长，可达数万小时，而普通灯泡的发光寿命一般只有1000小时；最后，LED价格优势明显，它的成本比普通灯泡低得多，而且更加经济实惠。
此外，发光二极管可实现多种不同的发光效果，如渐变发光、多种颜色变化发光等，因此LED已成为可替代普通灯泡的理想发光元件，在家居装饰中得以广泛应用。
发光二极管作为家居装饰中的主要使用元件，它的安全性也被重视，如果在安装发光二极管和家居装饰中有任何不当操作，将影响发光二极管的效果。
因此，在安装发光二极管时，应遵循安全标准，绝不要使用假冒产品；此外，应当选用合格的耐压灯，安装时应尽量避免暴露于强电磁场，以免影响发光二极管的效果。
总之，发光二极管由于其发光效率高、使用寿命长、价格低廉等优势，已成为普通灯泡替代品，受到了很多家居装饰人士的青睐。
在安装使用过程中，要严格遵守安全标准，尽量避免暴露于强电磁场，从而获得最佳的使用效果。
发光二极管驱动电路原理
发光二极管驱动电路原理好吧，咱们来聊聊发光二极管驱动电路的那些事儿。
听到这个名字，你可能会想，“哎，这是什么东西啊？听起来挺高大上的！”其实吧，它就是一个让小灯泡亮起来的“黑科技”。
想象一下，一个小小的LED灯在你手上跳动，瞬间点亮了整个房间，这感觉真不错啊。
这个发光二极管到底是啥呢？简单来说，它就是一种能发光的半导体材料，听上去是不是很神秘？实际上，它就像是一个“超级明星”，只要给它点能量，它就开始闪闪发光。
你在家里的灯，手机里的指示灯，甚至是电视机里的光，都是靠它来工作的。
有没有觉得生活中处处都是它的身影，简直是无处不在啊！咱们得聊聊这个驱动电路。
为什么需要它呢？简单说，没有这个电路，LED就像是一个没有老师的小学生，根本不知道该怎么发光。
驱动电路就好比是老师，负责给LED 提供合适的电压和电流。
要知道，LED可不是个“任性”的家伙，给它的电压要适中，过高了会“罢工”，过低了又“没精神”。
所以，得有个聪明的电路来管理它。
这个驱动电路通常有几个重要的部分，比如电源、限流电阻和开关。
电源就像是给LED灌输能量的“水源”，而限流电阻则是个小小的“水管”，控制水流的大小，确保LED 不会被淹死。
至于开关，就像是个“门卫”，控制着能量的进出，让LED什么时候亮，什么时候不亮，完全听它的。
说到电源，大家可能会想到各种各样的电池，没错，LED可以用直流电，像是干电池，充电宝等。
但是，有些高大上的场合，比如舞台灯光，可能需要交流电，那就得用变压器把电压转换得合适。
你看，真是千变万化，灵活应对！而这个限流电阻，是个小小的配角，却在关键时刻扮演着大角色。
想象一下，如果没有它，LED就会像喝了猛药的小猫，瞬间爆炸，发出“嘭”的一声，那画面可不太美好。
为了让它们安稳地发光，限流电阻绝对是必不可少的。
可能有人会问，“那这个电路怎么搭建啊？”搭建一个LED驱动电路也没那么复杂。
你只需要准备好电源、LED、限流电阻和开关。
发光二极管概念
发光二极管概念嘿，朋友！咱们今天来聊聊发光二极管，这可是个挺有意思的东西呢！你知道吗，发光二极管就像一个个小小的魔法精灵，能在黑暗中绽放出绚烂的光芒。
它就像我们生活中的小太阳，虽然个头不大，但能量满满。
发光二极管，简称 LED，简单来说，就是一种能把电能直接转化为光能的半导体器件。
这可比传统的灯泡厉害多啦！你想想，传统灯泡得先把电能变成热能，然后才有一部分变成光能，多浪费呀！而发光二极管可聪明了，直接一步到位，高效又节能。
发光二极管的应用那可真是广泛得不得了！走在大街上，那些五颜六色的霓虹灯，说不定就是由发光二极管组成的呢。
还有家里的台灯、电视的背光灯，到处都有它的身影。
它就像一个无处不在的小精灵，默默地为我们服务。
比如说，在交通信号灯中，发光二极管的优势就特别明显。
它亮度高，而且反应速度快，能让司机们更快地看到信号的变化，减少交通事故的发生。
这难道不厉害吗？这就好比是一个超级敏捷的交通指挥员，时刻保障着道路的安全和畅通。
再说说我们每天都离不开的手机屏幕，那清晰明亮的显示效果，也有发光二极管的功劳。
它能让图像更加鲜艳、逼真，让我们在小小的屏幕上也能感受到精彩的世界。
还有啊，发光二极管在医疗领域也发挥着重要的作用。
那些用于治疗疾病的光疗设备，很多都是依靠发光二极管来产生特定波长的光，帮助患者恢复健康。
这不就像是一位贴心的小护士，时刻守护在病人身边吗？发光二极管的优点可不止这些。
它寿命长，不像普通灯泡用不了多久就坏了。
这就好像是一个永不疲倦的战士，一直坚守在自己的岗位上。
而且它体积小，可以被安装在各种狭小的空间里，真是小巧又灵活。
总之，发光二极管已经成为了我们生活中不可或缺的一部分。
它以其高效、节能、耐用等优点，给我们带来了无数的便利和惊喜。
未来，随着科技的不断进步，相信这个小小的“魔法精灵”还会创造出更多的奇迹，让我们的生活变得更加美好！难道你不期待吗？。
发光二极管(LED)工作原理
发光二极管工作原理发光二极管通常称为LED，它们虽然名不见经传，却是电子世界中真正的英雄。
它们能完成数十种不同的工作，并且在各种设备中都能找到它们的身影。
它们用途广泛，例如它们可以组成电子钟表表盘上的数字，从遥控器传输信息，为手表表盘照明并在设备开启时向您发出提示。
如果将它们集结在一起，可以组成超大电视屏幕上的图像，或是用于点亮交通信号灯。
本质上，LED只是一种易于装配到电子电路中的微型灯泡。
但它们并不像普通的白炽灯，它们并不含有可烧尽的灯丝，也不会变得特别烫。
它们能够发光，仅仅是半导体材料内的电子运动的结果，并且它们的寿命同普通的晶体管一样长。
在本文中，我们会分析这些无所不在的闪光元件背后的简单原理，与此同时也会阐明一些饶有趣味的电学及光学原理。
二极管是最简单的一种半导体设备。
广义的半导体是指那些具有可变导电能力的材料。
大多数半导体是由不良导体掺入杂质（另一种材料的原子）而形成的，而掺入杂质的过程称为掺杂。
就LED而言，典型的导体材料为砷化铝镓(AlGaAs)。
在纯净的砷化铝镓中，每个原子与相邻的原子联结完好，没有多余的自由电子（带负电荷的粒子）来传导电流。
而材料经掺杂后，掺入的原子打破了原有平衡，材料内或是产生了自由电子，或是产生了可供电子移动的空穴。
无论是自由电子数目的增多还是空穴数目的增多，都会增强材料的导电性。
具有多余电子的半导体称为N型材料，因其含有多余的带负电荷的粒子。
在N型材料中，自由电子能够从带负电荷的区域移往带正电荷的区域。
拥有多余空穴的半导体称为P型材料，因为它在导电效果上相当于含有带正电荷的粒子。
电子可以在空穴间转移，从带负电荷的区域移往带正电荷的区域。
因此，空穴本身就像是从带正电荷的区域移往带负电荷的区域。
一个二极管由一段P型材料同一段N型材料相连而成，且两端连有电极。
这种结构只能沿一个方向传导电流。
当二极管两端不加电压时，N型材料中的电子会沿着层间的PN结(junction)运动，去填充P型材料中的空穴，并形成一个耗尽区。
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LED
半导体光放大器
半导体注入激光器
1、定义：发光二极管（LED）是一种固态发光，是 利用半导体或类似结构把电能转换成光能的元件， 属于低场下的注入式电致发光。 2、特点： • B（亮度）高，室温下，全色LED大屏幕，5000－ 10000cd/m2 • 工作电压低，1－5V，可与Si逻辑电路匹配 • 响应速度快，10－7 － 1 0－9s • 彩色丰富，已研制出红绿蓝和黄橙的LED • 尺寸小，寿命长（十万小时） • 视角宽，96年，达80度；97年，达140度
LED发展简介
半导体照明的发展非常迅速。统计表明，自上世纪60 年代诞生以来，每隔十年，LED成本下降十倍而发光 效率提高十倍。2006年，日本日亚化学（Nichia）实
现了150 Lm/W的发光效率，比美国光电工业发展协
会（OIDA）设定的目标提早了6年。而几年前市场憧
憬2010年才能商业化的瓦级单灯，在2006年就已进
• 发光二极管中，电子-空穴对的复合发光时一 种自发辐射过程，过程是随机的，每一对电 子-空穴对的复合过程同别的电子-空穴对的 复合过程没有关联，彼此是独立的——LED 的自发辐射复合过程表现出光谱范围宽、 彼 此相位不一致，没有偏振方向等特征。
Current LED Technology
Axial Intensity
100
GaInN
GaInN Al In GaP Al In GaP GaA I As (DH)
10
GaInN
Al In GaP GaP: N
1
SiC
GaAsP
GaP : N
GaAsP
GaAsP
0.1
400
450
500
550
600
650
700
Wavelength in nm
半导体发光二极管工作原理
发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP （磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心 是PN结。因此它具有一般P-N结的特性，即正向导通，反向 截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特 性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N 区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流 子（多子）复合而发光。 注入式电荧光
照明用LED高亮度白光
白光LED基本上有两种方式: 多晶片型，将红绿蓝三种LED封装在一起，同时使其发光而产生白光. 单晶片型。是把蓝光或者紫光、紫外光的LED作为光源，在配合使用荧光粉 发出白光。进一步分成两类: 1、是发光源使用蓝光LED，以460nm波长的蓝光晶粒涂上一层YAG萤光物 质。便可得出所需的白光（日亚专利）。 2、是使用近紫外和紫外光，丰田合成(Toyoda Gosei)与东芝所共同开发的 白光LED，是采用紫外光LED与萤光体组合的方式。其发光效率却仍低于蓝 光LED与萤光体组合的方式，至于价格与产品寿命，两者差距不大。 在过去，只有蓝光LED使用GaN做为基板材料，但是现在从绿光领域到近紫 外光领用的LED，也都开始使用GaN化合物做为材料了。并且伴随着白光 LED应用的扩大，市场对其效能的期待也逐渐增加。从单纯的角度来看，高 效率的追求一直都是被市场与业者所期待的。
准去衡量，它与俄国以前的黄光LED一样光源暗淡。
• • 90年代中期，出现了超亮度的氮化镓（GaN) LED。当前制造蓝光LED的晶体外延 材料是氮化铟镓(InGaN)。 氮化铟镓LED可以产生五倍于氮化镓LED的光强。 超亮度蓝光芯片是白光LED的核心，在这个发光芯片上抹上荧光磷，然后荧光磷通 过吸收来自芯片上的蓝色光源再转化为白光，利用这种技术可制造出任何可见颜色 的光。 • 近期开发的LED不仅能发射出纯紫外光而且能发射出真实的“黑色”紫外光LED的 发展不单纯是它的颜色还有它的亮度，像计算机一样，遵守摩尔定律的发展，即每 隔18个月它的亮度就会增加一倍，曾经暗淡的发光二极管现在真正预示着LED新时 代的来临。
由此引发了对GaN基LED研究和开发的热潮。
• 20世纪90年代后期，研制出通过蓝光激发YAG荧光粉产生白光的LED，但色泽不 均匀，使用寿命短，价格高。随着技术的不断进步，近年来白光LED的发展相当
迅速，白光LED的发光效率已经达到38lm/W，实验室研究成果可以达到70
lm/W，大大超过白炽灯，向荧光灯逼近。
1. 合适的半导体材料； 2. pn结的二极管器件结构； 3. 正偏压下注入电子-空穴对，提供发光所需能量；
4. 电子-空穴复合，产生自发辐射，发射光子。
假设发光是在P区中发生的， 那么注入的电子与价带空穴直 接复合而发光，或者先被发光 中心捕获后，再与空穴复合发 光。除了这种发光复合外，还 有些电子被非发光中心（这个 中心介于导带、介带中间附近） 捕获，而后再与空穴复合，每 次释放的能量不大，不能形成 可见光。发光的复合量相对于 非发光复合量的比例越大，光 量子效率越高。由于复合是在 少子扩散区内发光的，所以光 仅在近PN结面数μm以内产生。
入商用，目前已相当普及。
蓝光LED
• • 到20世纪90年代早期，采用铟铝磷化镓生产出了桔红、橙、黄和绿光的LED。在 很长的一段时间内都无法提供发射蓝光的LED 第一个有历史意义的蓝光LED也出现在90年代早期（日亚公司1993宣布，中村修 二博士发明），再一次利用金钢砂—早期的半导体光源的障碍物。依当今的技术标
LED发展简介
• 1962年,GE、Monsanto、IBM的联合实验室开发出了发红光的磷砷化镓 （GaAsP）半导体化合物，从此可见光发光二极管步入商业化发展进程。
80年代早期的重大技术突破是开发出了AlGaAs LED，它能以每瓦10流明的发光
效率发出红光。这一技术进步使LED能够应用于室外信息发布以及汽车高位刹车 灯(CHMSL)设备。 • 1990年，业界又开发出了能够提供相当于最好的红色器件性能的AlInGaP技术， 这比当时标准的GaAsP器件性能要高出10倍。 • 1993年，日本科学家中村修二在GaN基片上研制出了第一只蓝色发光二极管，