發(fā)光二極管 (LED) 的原理

LED（發(fā)光二極管）是一種半導(dǎo)體器件，當(dāng)有電流通過時(shí)會(huì)發(fā)光。其原理如下：

1. 半導(dǎo)體材料：

LED 由兩種半導(dǎo)體材料制成，一種是 P 型（富含正電荷載流子），另一種是 N 型（富含負(fù)電荷載流子）。

2. P-N 結(jié)：

當(dāng) P 型和 N 型半導(dǎo)體連接在一起時(shí)，在它們的交界處形成一個(gè) P-N 結(jié)。該結(jié)有一個(gè)耗盡區(qū)，其中幾乎沒有可用電荷載流子。

3. 正向偏置：

當(dāng)將正電壓施加到 P 型材料上，負(fù)電壓施加到 N 型材料上時(shí)，LED 進(jìn)入正向偏置狀態(tài)。這導(dǎo)致耗盡區(qū)變窄，允許電子從 N 型材料流向 P 型材料，而空穴從 P 型材料流向 N 型材料。

4. 載流子復(fù)合：

當(dāng)電子和空穴在耗盡區(qū)相遇時(shí)，它們會(huì)復(fù)合。復(fù)合過程釋放能量以光子的形式發(fā)射。

5. 發(fā)光：

發(fā)出的光子的波長(zhǎng)和顏色取決于半導(dǎo)體材料的帶隙。不同的材料具有不同的帶隙，因此可以發(fā)出不同顏色的光。

6. 低能耗：

LED 在發(fā)光時(shí)消耗的能量非常低，這使得它們成為節(jié)能照明選擇。

LED 的特點(diǎn)：

• 低能耗
• 長(zhǎng)使用壽命
• 體積小
• 防震
• 可發(fā)出各種顏色
• 可用于各種照明和顯示應(yīng)用