下载后可任意编辑LED 照明基础知识理论半导体发光器件包括半导体发光二极管(简称 LED)、数码管、符号管、米字管及点阵式显示屏(简称矩阵管)等。事实上,数码管、符号管、米字管及矩阵管中的每个发光单元都是一个发光二极管。 一、 半导体发光二极管工作原理、特性及应用 (一)LED 发光原理 发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ 族化合物,如 GaAs(砷化镓)、GaP(磷化镓)、GaAsP(磷砷化镓)等半导体制成的,其核心是 PN 结。因此它具有一般 P-N 结的 I-N 特性,即正向导通,反向截止、击穿特性。此外,在一定条件下,它还具有发光特性。在正向电压下,电子由 N 区注入 P 区,空穴由 P 区注入 N 区。进入对方区域的少数载流子(少子)一部分与多数载流子(多子)复合而发光,如图 1 所示。 假设发光是在P 区中发生的,那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光,或者先被发光中心捕获后,再与空穴复合发光。除了这种发光复合外,还有些电子被非发光中心(这个中心介于导带、介带中间附近)捕获,而后再与空穴复合,每次释放的能量不大,不能形成可见光。发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大,光量子效率越高。由于复合是在少子扩散区内发光的,所以光仅在*近 PN 结面数 μm 以内产生。 理论和实践证明,光的峰值波长 λ 与发光区域的半导体材料有关,即 λ≈1240/Eg(mm) 式中 Eg 的单位为电子伏特(eV)。若能产生可见光(波长在 380nm 紫光~780nm 红光),半导体材料的 Eg 应在 3.26~1.63eV 之间。比红光波长长的光为红外光。现在已有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管,但其中蓝光二极管成本、价格很高,使用不普遍。 (二)LED 的特性 1.极限参数的意义 (1)允许功耗 Pm:允许加于 LED 两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。超过此值,LED 发热、损坏。 (2)最大正向直流电流 IFm:允许加的最大的正向直流电流。超过此值可损坏二极管。 (3)最大反向电压 VRm:所允许加的最大反向电压。超过此值,发光二极管可能被击穿损坏。 (4)工作环境 topm:发光二极管可正常工作的环境温度范围。低于或高于此温度下载后可任意编辑范围,发光二极管将不能正常工作,效率大大降低。 2.电参数的意义 (1)光谱分布和峰值波长:某一个发光二极管所发之光并非单一波长,其波长大体按图 2 所示。 由图可见,该发光管所发之光中某一波长 λ0 的光强最大,该波长为峰值波长。 ...