發(fā)光二極管（LED）的發(fā)光原理
LED 是二極管的一種，其特點(diǎn)是當(dāng)電流通過時(shí)會(huì)發(fā)光。其發(fā)光原理如下： 光原理.png)
1. 半導(dǎo)體材料和 PN 結(jié)：
- LED 由兩種類型的半導(dǎo)體材料制成：n 型半導(dǎo)體（富含電子）和 p 型半導(dǎo)體（富含空穴，即帶正電的電子空位）。
- 當(dāng) n 型和 p 型半導(dǎo)體連接時(shí)，就會(huì)形成一個(gè) PN 結(jié)。
2. 正向偏置：
- 當(dāng)電流從正極流向 LED 的負(fù)極時(shí)，稱為正向偏置。
- 正向偏置時(shí)，p 型半導(dǎo)體中的空穴和 n 型半導(dǎo)體中的電子在 PN 結(jié)處相遇，并發(fā)生復(fù)合。
3. 電子-空穴復(fù)合和光子發(fā)射：
- 電子和空穴復(fù)合時(shí)會(huì)釋放能量，該能量以光子的形式釋放出來。
- 光子的能量取決于半導(dǎo)體材料，決定了 LED 發(fā)射光的顏色。
4. 半導(dǎo)體帶隙：
- 半導(dǎo)體材料的帶隙決定了復(fù)合時(shí)釋放的光子的能量。
- 較大的帶隙（如藍(lán)光 LED）會(huì)產(chǎn)生更高能量（短波長(zhǎng)）的光子，而較小的帶隙（如紅光 LED）會(huì)產(chǎn)生較低能量（長(zhǎng)波長(zhǎng)）的光子。
5. 載流子注入和電致發(fā)光：
- 正向偏置時(shí)，大量載流子（電子和空穴）被注入到 PN 結(jié)中。
- 這些載流子復(fù)合并釋放光子，產(chǎn)生電致發(fā)光（EL）。
6. 流量控制：
- 通過調(diào)節(jié)流過 LED 的電流，可以控制發(fā)光強(qiáng)度和顏色。
- 通過增加電流，可以增加發(fā)光強(qiáng)度，但這也可能縮短 LED 的使用壽命。
總之，LED 發(fā)光原理涉及在正向偏置 PN 結(jié)中電子和空穴的復(fù)合，釋放能量并產(chǎn)生光子。光子的能量和顏色由半導(dǎo)體材料的帶隙決定。 |
