N型半导体带额外电子,P型半导体带额外“空穴”,电子可以在空穴之间移动,从一个空穴转移到另外一个空穴,那么电子的流动就会产生电流,当有正向电流通过时,电子就会与P区的空穴进行结合,结合的同时释放出能量,这种能量以光子的形式存在。
LED发光二极管特点
1、安全性高:LED灯珠的工作电压一般是2.0-4.0V之间,所以安全性高,即使触电,也没有危险。
2、运用灵活:由于体积很小,所以可以灵活运用,做成各种体积、各种类型的灯。
3、超长寿命:理论上LED的寿命是10万个小时,而白炽灯只有1000个小时,节能荧光灯是8000个小时。
4、低碳环保:不含有害物质,如汞等重金属,所以非常环保,光效高决定了它的低碳节能。
5、高光效性:白炽灯的光效大概15lm/W,节能荧光灯为50-60lm/W,LED为100-120lm/W。
6、光线品质高:光线中无紫外线,对人体健康无害。
扩展资料
发光效率和光通量
发光效率就是光通量与电功率之比,单位一般为lm/W。发光效率代表了光源的节能特性,这是衡量现代光源性能的一个重要指标。
发光强度和光强分布
LED发光强度是表征它在某个方向上的发光强弱,由于LED在不同的空间角度光强相差很多,随之而来我们研究了LED的光强分布特性。这个参数实际意义很大,直接影响到LED显示装置的最小观察角度。
比如体育场馆的LED大型彩色显示屏,如果选用的LED单管分布范围很窄,那么面对显示屏处于较大角度的观众将看到失真的图像。而且交通标志灯也要求较大范围的人能识别。
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。
LED的发光过程包括三部分:
1、正向偏压下的载流子注入、复合辐射和光能传输。
2、微小的半导体晶片被封装在洁净的环氧树脂物中,当电子经过该晶片时,带负电的电子移动到带正电的空穴区域并与之复合,电子和空穴消失的同时产生光子。电子和空穴之间的能量(带隙)越大,产生的光子的能量就越高。
3、光子的能量反过来与光的颜色对应,可见光的频谱范围内,蓝色光、紫色光携带的能量最多,桔色光、红色光携带的能量最少。由于不同的材料具有不同的带隙,从而能够发出不同颜色的光。
LED(Light Emitting Diode),发光二极管,是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。
LED灯是一块电致发光的半导体材料芯片,用银胶或白胶固化到支架上,然后用银线或金线连接芯片和电路板,四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,最后安装外壳,所以 LED 灯的抗震性能好。
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1、led正向偏压下的载流子注入、复合辐射和光能传输。2、led微小的半导体晶片被封装在洁净的环氧树脂物中,当电子经过该晶片时,带负电的电子移动到带正电的空穴区域并与之复合,电子和空穴消失的同时产生光子。电子和空穴之间的能量(带隙)越大,产生的光子的能量就越高。3、led光子的能量反过来与光的...
led灯和荧光灯有什么区别
1、led灯和荧光灯发光原理不一样。led灯发光的原理是通过半导体内部的电子迁移从而产生发光,而且整个发光过程是不会产生任何热量的。而荧光灯发光原理是通过镇流器瞬间产生高压,从而使荧光灯管内部的两个引脚产生电流,之后荧光粉就会发光,而这整个发光的过程会产生很高的热量。2、led灯和荧光灯的亮度也不...
led灯为什么发光
1. LED灯的基本原理:LED灯,全称为“发光二极管灯具”,其核心部件是发光二极管。这种二极管具有单向导电性,当电流通过时,电子与空穴结合,释放出能量。这个能量以光子的形式表现出来,即我们看到的LED灯光。2.LED灯发光机制:不同于传统灯泡通过加热灯丝产生光,LED灯采用的是固体半导体技术。当电流通过...
led的发光原理是什么
1. LED的发光原理基于电致发光现象。2. 当电流通过LED时,它们会发出光线。3. LED,即发光二极管,是由P型和N型半导体材料构成的PN结。4. 在加正向电压时(P区接正极,N区接负极),PN结的势垒降低,导致空穴和电子结合。5. 这个结合过程释放出能量,以光子的形式产生光线。6. LED发出的光的颜色...
led电灯为什么发光
当电流通过LED灯的半导体芯片时,电子和空穴在这些芯片内发生复合,释放出能量。这部分能量以光的形式释放,就是我们看到的LED发光。3. LED灯工作原理 LED灯的亮度与通过它的电流强度成正比。当电流通过LED灯芯片时,电子和空穴的复合产生能量,这些能量的形式可以是不同波长的光,从而呈现出不同的颜色。
led发光原理是什么关于led你了解多少
LED的发光原理是基于半导体材料的电学特性,利用电流通过半导体体内的PN结,激发电子与空穴再组合而释放光能。当正向电压施加在PN结上时,电子从N面注入到P面,与空穴再结合形成能量差,从而释放出特定波长的光。不同的半导体材料会发出不同颜色的光,如红色、黄色、绿色等。3. LED相比传统照明设备有哪些...
LED的发光原理与手机屏幕(黑白屏)的发光原理
一、LED发光原理 LED是一种固态半导体器件,可以将电能直接转换成光能。LED的核心是半导体芯片。芯片一端连接到支架上,支架为负极,另一端连接到电源的正极。整个芯片封装在环氧树脂中。半导体芯片由两部分 组成:以空穴为主的p型半导体和以电子为主的n型半导体。但当这两种半导体连接时,它们之间形成一...
LED的发光原理
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LED灯、荧光节能灯、钨丝白炽灯的发光原理
荧光节能灯的工作原理是,电流通过镇流器使得灯管内的灯丝加热至约1160摄氏度。灯丝上的电子粉使得电子在碰撞氩原子后发生非弹性碰撞,氩原子获得能量传递给汞原子,使其电离并发出253.7纳米的紫外线。紫外线激发涂在灯管内壁的荧光粉发出可见光,从而形成荧光节能灯的亮度。钨丝白炽灯的发光原理 钨丝白炽灯...
LED灯与无极灯的区别
一、发光原理不同 LED灯:LED灯是靠“正极”与“负极”导通后发出蓝光,结合涂在内壁头部的荧光粉而发出白光。无极灯:无极灯是靠“电磁感应”来激发涂在灯泡内壁的荧光粉来发光。二、照射范围不同 LED灯:LED灯由于体积小,在封装后形成定向聚光照射,有一定的照射角度,且照射角度小。无极灯:无极灯...