发光二极管的发光原理是什么?

来源:发光二极管的发光原理  作者:发光二极管厂家  日期:2019年08月19日

发光二极管的发光原理是什么?

发光二极管的发光原理是什么?

发光二极管的发光原理是什么?

很多大学高校的学生,毕业前都会做很多的电子设计,其中,对发光二极管半导体的应用和原理也会有要求,所以,经常都会有学生来问。

发光二极管的发光原理是什么?

其实,发光二极管是我们生活中工作中比较常见的一种半导体发光器件。广泛应用用在平板显示、消费电子、通用照明、仪器仪表、交通指示和汽车仪表和家电、医疗器械和美容产品上。

发光二极管的发光原理是什么呢?我们先来看看LED发光二极管的构成。

发光二极管由镓(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、电器中作为指示用灯,或者组成文字或数字显示功能。

发光二极管简称为LED

发光二极管的发光原理,LED发光二极管与普通二极管原理相同,都是由一个PN结构成,同时具备单向导电性特征。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。工作时,发光二极管通过把电能转化成光能。

发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片,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,注入的少数载流子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。PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关。磷砷化镓二极管发红色光,磷化镓二极管发绿色光,碳化硅二极管发黄色光

发光二极管的发光原理,是发光二极管通过将电压加在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。常用的LED发光二极管是发红光绿光黄光的二极管。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,这也是对它工作应用和选型时的一个注意细节。


以上就是发光二极管的主要发光原理。另外一起分享一些发光二极管小知识:

发光二极管参数

1、光效

光效也是LED球泡灯很重要的一个因素。以前,用日亚、科锐等芯片的灯珠光效一般为150-1800Lm/W左右。【此处不考虑实验室环境下测试的光效,目前(2019,科锐公布的实验室下高光效超过276Lm/W】,目前国内用台湾芯片的灯珠光效基本在120-160Lm/W左右。

2、色温

常规色温:暖白光(WW)2700-3200k、自然光(NW)4000-4500K、正白光(PW)6000-6500K、 冷白光(CW)7000-7500k 【此处冷白光区别与珠宝灯的冷白光,珠宝灯的冷白光一般为15000-20000K】另外,红色、绿色、蓝色等单一彩色灯珠chang也可以做。

3、功率

LED发光二极管(LED灯珠)一般的单颗功率都在10W以下。常见LED球珠功率分为:0.06w、0.1w、0.2w、0.5w、1-3w、5w、10w(单颗5050灯珠)。

4、电压和电流

电压和电流也是LED发光二极管很重要的参数。电流分为输入电流和灯珠电流。这个在之前网站文章里面分享过比较多了。

5、光通量

光通量主要由LED发光二极管的光效和功率来决定。一般用积分球测量。厂家出货发光二极管时会出具检验报告。里面有较详细的发光二极管参数。

6、光衰

光衰用通俗的话讲,就是LED发光二极管在使用一定时间后,亮度下降了多少。影响LED发光二极管光衰最主要的因素是散热和电流。电流不稳定、散热效果差,光衰就会很严重。解决好LED发光二极管散热问题,发光二极管应用就会比较稳定。光衰也较小。

7、色差

色差就是LED发光二极管色温的不一致性,一般暖白光(2700-3200k)、中性白光:(4000-4500K)  、正白:(6000-6500K)会考虑到色差问题。特别是应用在显示屏,视觉光源上的产品,对色差的要求比较高,需要在一定的范围内,所以,这种发光二极管一般要求厂家定做,要求色差小,一致性高。


发光二极管的发光原理是什么?

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