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LED发光二极管光谱

作者:广东正发 LED 1058 次浏览 时间:2022-02-24

信息摘要:“发光二极管”或通常称为 LED 的 LED 基本上只是一种特殊类型的二极管,因为它们具有与 PN 结二极管非常相似的电气特性。这意味着 LED 将通过其正向电流,但阻止电流反向流动。...

最可见的二极管类型,当正向电流通过它们时,它们会发射相当窄的带宽,包括不同颜色波长的可见光、用于遥控器的不可见红外光或激光类型的光。

“发光二极管”或通常称为 LED 的 LED 基本上只是一种特殊类型的二极管,因为它们具有与 PN 结二极管非常相似的电气特性。这意味着 LED 将通过其正向电流,但阻止电流反向流动。

发光二极管由非常薄的一层相当重掺杂的半导体材料制成,并且取决于所使用的半导体材料和掺杂量,当正向偏置时,LED 将发出特定光谱波长的彩色光。

当二极管正向偏置时,来自半导体导带的电子与来自价带的空穴重新结合,释放足够的能量以产生发射单色(单色)光的光子。由于这个薄层,合理数量的这些光子可以离开结并辐射出去,从而产生彩色光输出。

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发光二极管结构

那么我们可以说,当在正向偏置方向上工作时,发光二极管是将电能转换为光能的半导体器件。

发光二极管的结构与普通信号二极管的结构非常不同。 LED 的 PN 结被透明的硬塑料环氧树脂半球形外壳或主体包围,可保护 LED 免受振动和冲击。

令人惊讶的是,LED 结实际上不会发出那么多光,因此环氧树脂主体的构造方式是,结发出的光的光子从连接有二极管的周围基片反射离开并向上聚焦通过LED 的圆顶顶部,它本身就像一个集中光量的透镜。这就是发出的光在 LED 顶部看起来最亮的原因。

然而,并非所有 LED 的环氧树脂外壳都采用半球形圆顶制成。一些指示 LED 具有矩形或圆柱形结构,顶部有平坦表面,或者它们的主体形状为条形或箭头。通常,所有 LED 都制造有两条从主体底部突出的腿。

此外,几乎所有现代发光二极管都有其阴极,( - )端子由主体上的凹口或扁平点或阴极引线比另一个短,因为阳极( + )引线长于阴极( k)。

与普通白炽灯和灯泡在照明时会产生大量热量不同,发光二极管产生“冷”光,比普通“灯泡”效率高,因为大部分产生的能量在可见光范围内辐射出去。光谱。由于 LED 是固态器件,因此它们可以非常小巧耐用,并且比普通光源提供更长的灯泡寿命。

发光二极管颜色

那么发光二极管是如何获得颜色的。与用于检测或功率整流且由锗或硅半导体材料制成的普通信号二极管不同,发光二极管由特殊半导体化合物制成,例如砷化镓 (GaAs)、磷化镓 (GaP)、砷化镓磷化物 (GaAsP)、碳化硅 (SiC) 或氮化镓铟 (GaInN) 都以不同的比例混合在一起,以产生不同波长的颜色。

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不同的 LED 化合物在可见光谱的特定区域发光,因此产生不同的强度水平。所用半导体材料的准确选择将决定光子光发射的总波长,从而决定发射光的最终颜色。

因此,发光二极管的实际颜色由发出的光的波长决定,而该波长又由制造过程中用于形成 PN 结的实际半导体化合物决定。

因此,LED 发出的光的颜色不是由 LED 塑料体的颜色决定的,尽管这些塑料体带有轻微的颜色,以增强光输出并在其没有被电源照亮时指示其颜色

发光二极管有多种颜色可供选择,最常见的是红色、琥珀色、黄色和绿色,因此被广泛用作视觉指示器和移动光显示器。