發(fā)光二極管簡稱為LED。由含鎵(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化合物制成。
當電子與空穴復合時能輻射出可見光,因而可以用來制成發(fā)光二極管。在電路及儀器中作為指示燈,或者組成文字或數(shù)字顯示。砷化鎵二極管發(fā)紅光,磷化鎵二極管發(fā)綠光,碳化硅二極管發(fā)黃光,氮化鎵二極管發(fā)藍光。因化學性質(zhì)又分有機發(fā)光二極管OLED和無機發(fā)光二極管LED。
中文名發(fā)光二極管 外文名Light Emitting Diode 簡 稱LED 用 途照明、廣告燈、指引燈、屏幕 目錄1 原理
2 發(fā)展
3 現(xiàn)狀
4 分類
5 生產(chǎn)
? 材料
? 工藝
6 特點
7 測量
? 一般檢測
? 光強度
? 光通量
? 光譜
? 性能要求
8 優(yōu)點
9 應用
原理
編輯 它是半導體二極管的一種,可以把電能轉(zhuǎn)化成光能。發(fā)光二極管與普通二極
LED芯片的發(fā)展 管一樣是由一個PN結(jié)組成,也具有單向?qū)щ娦?。當給發(fā)光二極管加上正向電壓后,從P區(qū)注入到N區(qū)的空穴和由N區(qū)注入到P區(qū)的電子,在PN結(jié)附近數(shù)微米內(nèi)分別與N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復合,產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光。不同的半導體材料中電子和空穴所處的能量狀態(tài)不同。當電子和空穴復合時釋放出的能量多少不同,釋放出的能量越多,則發(fā)出的光的波長越短。常用的是發(fā)紅光、綠光或黃光的二極管。發(fā)光二極管的反向擊穿電壓大于5伏。它的正向伏安特性曲線很陡,使用時必須串聯(lián)限流電阻以控制通過二極管的電流。限流電阻R可用下式計算:
R=(E-UF)/IF
式中E為電源電壓,UF為LED的正向壓降,IF為LED的正常工作電流。發(fā)光二極管的核心部分是由P型半導體和N型半導體組成的晶片,在P型半導體和N型半導體之間有一個過渡層,稱為PN結(jié)。在某些半導體材料的PN結(jié)中,注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復合時會把多余的能量以光的形式釋放出來,從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。PN結(jié)加反向電壓,少數(shù)載流子難以注入,故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管,通稱LED。 當它處于正向工作狀態(tài)時(即兩端加上正向電壓),電流從LED陽極流向陰極時,半導體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線,光的強弱與電流有關(guān)。
以下是傳統(tǒng)發(fā)光二極管所使用的無機半導體物料和所它們發(fā)光的顏色
LED材料 材料化學式 顏色
鋁砷化鎵 砷化鎵 砷化鎵磷化物磷化銦鎵 鋁磷化鎵(摻雜氧化鋅) AlGaAs GaAsP AlGaInP GaP:ZnO 紅色及紅外線
鋁磷化鎵 銦氮化鎵/氮化鎵 磷化鎵 磷化銦鎵鋁 鋁磷化鎵 InGaN/GaN GaP AlGaInP AlGaP 綠色
磷化鋁銦 鎵砷化鎵 磷化物 磷化銦鎵鋁 磷化鎵 GaAsPAlGaInP AlGaInP GaP 高亮度的橘紅色,橙色,黃色,綠色
磷砷化鎵 GaAsP 紅色,橘紅色,黃色
磷化鎵 硒化鋅 銦氮化鎵 碳化硅 GaP ZnSe InGaN SiC 紅色,黃色,綠色
氮化鎵(GaN) 綠色,翠綠色,藍色
銦氮化鎵 InGaN 近紫外線,藍綠色,藍色
碳化硅(用作襯底) SiC 藍色
硅(用作襯底) Si 藍色
藍寶石(用作襯底) Al2O3 藍色
硒化鋅 ZnSe 藍色
鉆石 C