發光二極管是一種常用的發光器件,通過電子與空穴復合釋放能量發光,它在照明領域應用廣泛。 [1] 發光二極管可地將電能轉化為光能,在現代社會具有廣泛的用途,如照明、平板顯示、醫療器件等。
這種電子元件早在1962年出現,早期只能發出低光度的紅光,之后發展出其他單色光的版本,時至今日能發出的光已遍及可見光、紅外線及紫外線,光度也提高到相當的光度。而用途也由初時作為指示燈、顯示板等;隨著技術的不斷進步,發光二極管已被廣泛地應用于顯示器和照明。
發光二極管與普通二極管一樣是由一個PN結組成,也具有單向導電性。當給發光二極管加上正向電壓后,從P區注入到N區的空穴和由N區注入到P區的電子,在PN結附近數微米內分別與N區的電子和P區的空穴復合,產生自發輻射的熒光。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,則發出的光的波長越短。常用的是發紅光、綠光或黃光的二極管。發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,使用時串聯限流電阻以控制通過二極管的電流。
發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。在某些半導體材料的PN結中,注入的少數載流子與多數載流子復合時會把多余的能量以光的形式釋放出來,從而把電能直接轉換為光能。PN結加反向電壓,少數載流子難以注入,故不發光。當它處于正向工作狀態時(即兩端加上正向電壓),電流從LED陽極流向陰極時,半導體晶體就發出從紫外到紅外不同顏色的光線,光的強弱與電流有關。
LED燈內部不含有任何的汞等重金屬材料,但是白熾燈中含有,這就體現了LED燈環保的特點?,F在的人都十分重視環保,所以,會有更多的人愿意選擇環保的LED燈。
LED發光強度是表征它在某個方向上的發光強弱,由于LED在不同的空間角度光強相差很多,隨之而來我們研究了LED的光強分布特性。這個參數實際意義很大,直接影響到LED顯示裝置的小觀察角度。比如體育場館的LED大型彩色顯示屏,如果選用的LED單管分布范圍很窄,那么面對顯示屏處于較大角度的觀眾將看到失真的圖像。而且交通標志燈也要求較大范圍的人能識別。
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