发光二极管的原理 发光二极管原理图解


发光二极管工作原理是什么?根本原理是电子的能级跃迁! 一个原子中的电子有很多能级,当电子从高能级向低能级跳变时,电子的能量就减少了,而减少的能量则转变成光子发射出去 。大量的这些光子就是激光了 。LED原理类似 。不过不同的是,LED并不是通过原子内部的电子跃变来发光的,而是通过将电压加在LED的PN结两端,使PN结本身形成一个能级(实际上,是一系列的能级),然后电子在这个能级上跃变并产生光子来发光的 。发光二极管简称为LED 。由镓(Ga)与砷(AS)、磷(P)的化合物制成的二极管,当电子与空穴复合时能辐射出可见光,因而可以用来制成发光二极管,在电路及仪器中作为指示灯,或者组成文字或数字显示 。磷砷化镓二极管发红光,磷化镓二极管发绿光,碳化硅二极管发黄光 。它是半导体二极管的一种,可以把电能转化成光能;常简写为LED 。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成,也具有单向导电性 。当给发光二极管加上正向电压后,从P区注入到N区的空穴和由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 。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同 。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,则发出的光的波长越短 。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管 。

发光二极管的原理是什么?
发光二极管,通常称为LED,是在电子学世界里面的真正无名英雄 。它们做了许多不同工作和在各种各样的设备都可以看见它的存在 。基本上,发光二极管只是一个微小的电灯泡 。但不像常见的白炽灯泡,发光二极管没有灯丝,而且又不会特别热 。它单单是由半导体材料里的电子移动而使它发光 。二极管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 。

发光二极管是怎么发光的?
根本原理是电子的能级跃迁!
一个原子中的电子有很多能级,当电子从高能级向低能级跳变时,电子的能量就减少了,而减少的能量则转变成光子发射出去 。大量的这些光子就是激光了 。
LED原理类似 。不过不同的是,LED并不是通过原子内部的电子跃变来发光的,而是通过将电压加在LED的PN结两端,使PN结本身形成一个能级(实际上,是一系列的能级),然后电子在这个能级上跃变并产生光子来发光的 。
发光二极管简称为LED 。由镓(Ga)与砷(AS)、磷(P)的化合物制成的二极管,当电子与空穴复合时能辐射出可见光,因而可以用明团来制成发光二极管,在电路及仪器中作为指示灯,或者组成文字或数字显示 。磷砷化镓二极管发红光,磷化镓二极管发绿光,碳化硅二极卖兄管发黄光 。
它是半导体二极管的一种,可以把电能转化成光能;常简写为LED 。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成,也具有单向导电性 。当给发光二极管加上正向电压后,从P区注入到N区的空穴和由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 。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能激配橘量状态不同 。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,则发出的光的波长越短 。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管 。
发光二极管的工作原理
当给发光二极管加上正闭仔向电压后,从P区注入到N区的空穴和由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 。
不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同 。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,则发出的光的波长越短 。
常用的是发红光、绿光或黄光的二极管 。发光二极管的反向击穿电压大于5伏 。它的正向伏安特性曲线很陡,使用时必须串联限流电阻以控制通过二极管的电流 。
扩展资料
光是能量的一种形式,一种可以被原子释放出来 。是由许多有颤陪能量和动力但没质量的微小粒子似的小捆组成的 。这些粒子被叫做光子,是光的最基本单位 。光子是因为电子移动才释放出来 。在原子中,电子在原子的四周围以轨道形式移动 。电子在不同的轨函数有着不同等的能量 。
通常来说,有着更大能量的电子以轨道移动远离了核子 。当电子从一个更低的轨道跳到一个更高的轨道,能量水平就增高,反过来,当从更高轨函数跌落到更低的轨函数里时电子就会释放能量 。能量是以光子形式释放出来的 。更高能量下降释放更高能量的光子,它的特点在于它的高频率 。
发光二极管比传统的白炽灯有几个优点 。第一个是发光二极管没有灯丝会烧坏,所以寿命就更长 。此外,发光二极管的小小塑性灯泡使得发光二极管更持久耐用 。还可以更加容易适合现在的电子电路 。传统白炽灯的发光过程包含了产生大量热量 。
直到现在,因为是用先进半导体材料制造所以发光二极管在大多数照明应用上还过于昂贵 。半导体器件的价格在过去10年里大幅度地降低,然而,使得发光二极管在更广的应用下的一个更划算照明选轿洞汪择,在不远的将来,发光二极管将会在世界技术上扮演更加大的角色 。
参考资料百度百科-发光二极管

发光二极管的原理发光二极管原理
作者:佚名转贴自:网络文摘点击数:66
发光二极管(LED)是用半导体材料制作的正向偏置的PN结二极管 。其发光机理是当在PN结两端注入正向电流时,注入的非平衡载流子(电子-空穴对)在扩散过程中复合发光,这种发射过程主要对应光的自发发射过程 。按光输出的位置不同,发光二极管可分为面发射型和边发射型 。我们最常用的LED是 InGaAsP/InP双异质结边发光二极管 。
【发光二极管的原理 发光二极管原理图解】----发光二极管的发光原理同样可以用PN结的能带结构来解释 。制作半导体发光二极管的材料是重掺杂的,热平衡状态下的N区有很多迁移率很高的电子,P区有较多的迁移率较低的空穴 。由于PN结阻挡层的限制,在常态下,二者不能发生自然复合 。,而当给PN结加以正向电压时,沟区导带中的电子则可逃过PN结的势垒进入到P区一侧 。于是在PN结附近稍偏于P区一边的地方,处于高能态的电子与空穴相遇时,便产生发光复合 。这种发光复合所发出的光属于自发辐射,辐射光的波长决定于材料的禁带宽度Eg,即
λ=1.24μm?;eV/Eg
----发光二极管具有可靠性较高,室温下连续工作时间长、光功率-电流线性度好等显著优点,而且由于此项技术已经发展得比较成熟,所以其价格非常便宜 。因此在一些简易的光纤传感器的设计中,如果LED能够胜任,选用它作为光源即可大大降低整个传感器的成本 。然而LED的发光机理决定了它存在着很多的不足,如输出功率小、发射角大、谱线宽、响应速度低等 。因此,在一些需要功率高、调制速率快、单色性好的光源的传感器设计中,就不得不以提高成本为代价,选用其它更高性能的光源 。
----由于不同材料的禁带宽度不同,所以由不同材料制成的发光二极管可发出不同波长的光 。另外,有些材料由于组分和掺杂不同,例如,有的具有很复杂的能带结构,相应的还有间接跃迁辐射等,因此有各种各样的发光二极管 。
光电二极管工作原理晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场 。那光电二极管工作原理及其他二极管的工作原理又是什么呢,会是相同的吗?
一、 光电二极管工作原理
普通二极管在反向电压作用时处于截止状态,只能流过微弱的反向电流,光电二极管在设计和制作时尽量使PN结的面积相对较大,以便接收入射光 。
光电二极管是在反向电压作用下工作的,没有光照时,反向电流极其微弱,叫暗电流;有光照时,反向电流迅速增大到几十微安,称为光电流 。光的强度越大,反向电流也越大 。光的变化引起光电二极管电流变化,这就可以把光信号转换成电信号,成为光电传感器件 。
二、 光敏二极管工作原理
在光敏二极管管壳上有一个能射入光线的玻璃透镜,入射光通过透镜正好照射在管芯上.发光二极管管芯是一个具有光敏特性的PN结,它被封装在管壳内.发光二极管管芯的光敏面是通过扩散工艺在N型单晶硅上形成的一层薄膜.光敏二极管的管芯以及管芯上的PN结面积做得较大,而管芯上的电极面积做得较小,PN结的结深比普通半导体二极管做得浅,这些结构上的特点都是为了提高光电转换的能力.另外,与普通半导体二极管一样,在硅片上生长了一层SiO2保护层,它把PN结的边缘保护起来,从而提高了管子的稳定性,减少了暗电流 。
通过以上介绍二极管的工作原理,你是否清楚了各种二极管的不同及用处呢?更多信息请持续关注 。
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