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LED发光的原理

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2017-02-07
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摘要 : LED灯最大的优点就是节能与环保。LED灯同样的瓦数的效果会比节能灯和普通白炽灯亮很多。因此LED灯在我们的日常生活中得到了广泛的应用...

LED灯最大的优点就是节能与环保。LED灯同样的瓦数的效果会比节能灯和普通白炽灯亮很多。因此LED灯在我们的日常生活中得到了广泛的应用。下面天朗标识为大家介绍一些关于LED的基础知识。


LED发光的原理.jpg


LED灯是发光二极管Light Emitting Diode英文单词的缩写,主要含义是一种能够将电能转化为可见光的固态半导体器件,其可以直接把电转化为光。LED灯的心脏是一个半导体晶片,该晶片附在一个支架上,一端连接电源的负极而另一端连接电源的正极,还要使整个晶片被环氧树脂封装起来。该半导体晶片由两部分组成,一部分是P型半导体在它里面的空穴占主导地位,另一端则是N型半导体,其中包含的主要是电子。当这两种半导体连接起来的时候它们之间就形成一个“P-N结”。当电流通过导线作用于这个半导体晶片的时候,电子就会被推向P区并在P区里跟空穴复合,然后就会以光子的形式发射出能量,这就是LED灯发光的原理。而光的波长也就是光的颜色,是由形成P-N结的材料决定的。


其发光过程包括三部分:正向偏压下的载流子注入、复合辐射和光能传输。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。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灯具照明光源的主流将是高亮度的白光LED。目前,已商品化的白光LED多是二波长,即以蓝光单晶片加上YAG黄色荧光粉混合产生白光。未来较被看好的是三波长白光LED,即以无机紫外光晶片加红、蓝、绿三颜色荧光粉混合产生白光,它将取代荧光灯、紧凑型节能荧光灯泡及LED背光源等市场。


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