發光二極體的原理（答案越完整越好）。

五十年前，人們了解了半導體材料如何產生光的基本知識，並於1960年創造了第乙個商用二極體。 LED是Light Emitting Diode（Light Emitting Diode）英文的縮寫。

它的基本結構是一塊電致發光半導體材料，用引線放在架子上，然後用環氧樹脂密封周圍以保護內部磁芯，因此LED具有良好的抗震效能。 發光二極體的核心部分是由p型半導體和n型半導體組成的晶圓，p型半導體和n型半導體之間有乙個過渡層，稱為p-n結。 在一些半導體材料的PN結中，當注入的少數載流子與多數載流子復合時，多餘的能量以光的形式釋放出來，從而直接將電能轉化為光能。

PN結增加了反向電壓，少數載流子難以注入，因此不發光。 這種利用注入電致發光原理製成的二極體稱為發光二極體，俗稱LED。 當它處於正向工作狀態（即兩端加正向電壓）時，當電流從LED陽極流向陰極時，半導體晶體發出從紫外到紅外線不同顏色的光，光的強度與電流有關。

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氣體電離，電子躍遷發光。

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發光二極體縮寫為LED。 它是一種在電子元件之間具有兩個電極的裝置，只允許乙個方向的電流流動。 它由含有鎵（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）等的化合物製成。

發光二極體是最常用的電子元件之一，其最大的特點是單嚮導通，即電流只能從二極體的乙個方向流過，發光二極體的作用有整流電路、檢測電路、穩壓電路、調製各種電路。

晶體二極體是由p型半導體和n型半導體形成的p-n結，在其介面兩側形成空間電荷層，並具有自建電場。 在沒有外加電壓的情況下，PN結兩側載流子濃度差異引起的擴散電流與自生電場引起的漂移電流相等。 當外部區域存在正向電壓偏置時，外部電場和自建電場的相互抑制作用增加了載流子的擴散電流，引起正向電流。

當外界存在反向電壓偏置時，外部電場和自建電場進一步加強，形成在一定反向電壓範圍內與反向偏置電壓值無關的反向飽和電流i0。 當施加的反向電壓高到一定程度時，pn結空間電荷層中的電場強度達到臨界值，導致載流子的倍增過程，產生大量的電子-空穴對，產生較大的反向擊穿電流，稱為二極體擊穿現象。 PN結的反向擊穿分為齊納擊穿和雪崩擊穿。

發光二極體稱為 LED，具有以下特性：

1.安全電壓。

LED採用低壓電源，電源電壓在DC 3-24V之間，比使用高壓電源更安全，特別適用於公共場所。

2.節能模式。

能耗比同等光效的白熾燈低80%左右，比節能燈低40%左右。

3、適用性強。

體積小，可製備成多種形狀，適用於易揮發的環境。

4.響應時間快。

它的白熾燈的響應時間在毫秒範圍內，LED燈的響應時間在納秒範圍內。

5.顏色很多。

發光二極體有紅色、黃色、綠色、藍色和橙色多色發光。 紅色螢光燈管的工作電壓小，不同顏色的紅、橙、黃、綠、藍LED的工作電壓依次增加。

6. **低。

LED越來越受歡迎，由於LED的省電特性，使用的地方會逐漸增加。

二極體是半導體器件中最常見的器件之一，大多數半導體大多由混合半導體材料（原子和其他物質）製成，LED導體材料通常是砷化鋁，在純砷化鋁中，所有原子都與它們的鄰居完美結合，沒有自由電子與被擊敗的電流連線。

光發射二極體，例如數字顯示時鐘中使用的二極體，決定了光子的頻率，換句話說，決定了光的顏色。 當所有二極體發光時，大多數二極體的效率都不是很高。 在普通二極體中，半導體材料本身會吸引大量的光能。

發光二極體被塑料燈泡覆蓋，該燈泡將光集中在特定方向上。

LED（發光二極體）是一種固態半導體器件，可以直接將電能轉化為光。 LED的核心是半導體晶圓，一端連線支架，一端是負極，另一端連線電源的正極，使整個晶圓被環氧樹脂封裝。 半導體晶圓由兩部分組成，一部分是p型半導體，其中以空穴為主，另一端是n型半導體，這裡主要是電子。

但是當這兩種半導體連線起來時，它們之間就會形成乙個“p-n結”。 當電流通過導線施加到晶圓上時，電子將被推到p區，在那裡電子將與空穴重新結合，然後能量將以光子的形式發射出來，這就是LED發光的原理。 光的波長決定了光的顏色，並由形成p-n結的材料決定。

可見光的光譜與LED的白光之間的關係。 眾所周知，可見光譜的波長範圍是380nm到760nm，人眼能感知到的光是七種顏色——紅、橙、黃、綠、青、藍、紫，但這七種顏色的光每一種都是單色光。 例如，LED發出的紅光的峰值波長為565nm。

可見光的光譜中沒有白光，因為白光不是單色光，而是由多種單色光組成的復合光，就像太陽光是由七種單色光合成的白光一樣，彩色電視中的白光也是由紅、綠、藍三原色合成的。 因此，要使LED發出白光，其光譜特性應包括整個可見光譜範圍。 但要製造出具有這種效能的LED，在目前的工藝條件下是不可能的。

根據人們對可見光的研究，人眼能看到的白光至少需要兩種光的混合，即雙波長發光（藍光+黃光）或三波長發光（藍光+綠光+紅光）。 以上兩種模式的白光都需要藍光，因此藍光的攝取成為製造白光的關鍵技術，即各大LED製造企業所追求的“藍光技術”。 目前，世界上掌握“藍光技術”的廠家屈指可數，因此白光LED的推廣應用，尤其是我國高亮度白光LED的推廣，還有乙個過程。

發光二極體有哪些特點？

LED發光原理：LED由-族化合物製成，如GAAS（砷化鎵）、GAP（磷化鎵）、GAASP（砷化鎵磷）等半導體，其核心是PN結。 因此，它具有一般p-n結的I-N特性，即正嚮導通、反向截止和擊穿特性。

此外，在某些條件下，它還具有發光特性。 在正向電壓下，電子通過n區注入p區，空穴通過p區注入n區。 進入對立區域的少數攜帶者（少數）的一部分與多數攜帶者（manyon）重聚並發光。

由於發光二極體具有最大正向電流IFM和最大反向電壓VRM的限制，因此在使用時應保證不應超過該值。

發光二極體 （LED） 的簡單說明。 ，LED燈是如何容納的。

工作電壓很低（有的只有幾伏）; 工作電流非常小（有些只能發出零點幾毫安的光）; 抗衝擊抗震性好，可靠性高，壽命長; 通過調節通過電流的強度，可以很容易地調製發光的強度。

由於這些特性，發光二極體在一些光電控制裝置中被用作光源，在許多電子裝置中用作訊號顯示器。 管芯做成條狀，用7條發光管組成7段半導體數碼管，每條可顯示0、9、10個阿拉伯數字和a、b、c、d、e、f等一些字母（必須區分大小寫）。

發光二極體 （LED） 具有單向導電性，一些大功率 LED 可用於照明。 光轉換率高，壽命長，平均10萬小時。 啟動電壓低，穩定性好等。

光電轉換效率高，大部分電能轉化為光能，只有少量熱量。