发光二极管原理

时间：2023-06-02

发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷化镓）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。

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**效率越高。由于复合是在少子扩散区内发光的，所以光仅在靠近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禁带宽度Ｅg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，使用普遍。

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词条说明
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红外线遥控接收头是一种用于接收红外线信号的设备，常用于电视、空调、音响等家用电器中。它可以将接收到的红外信号转化为电信号，传递给控制电路，从而实现遥控控制。红外线遥控接收头通常由红外线接收器、滤波电路、解码电路和输出电路等组成，其工作原理如下：红外线信号的接收：当使用者使用红外线遥控器进行控制时，会发出红外线信号，红外线遥控接收头接收到红外线信号后，会将信号转化为电信号。滤波电路的作用：由于红外线
发射管
发射管（Transmitter）是一种将电信号转化为无线信号发射出去的设备。发射管广泛应用于通讯、雷达、遥控等领域。发射管通常由振荡器、放大器、天线等组成，其工作原理如下：振荡器的作用：振荡器可以产生交流电信号，并提供给放大器，使其在高频范围内进行放大。放大器的作用：放大器接收到振荡器提供的电信号，将信号进行放大，并将放大后的信号传递给天线。天线的作用：天线将放大器输出的电信号转化为无线信号，并将
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发光二极管
发光二极管（Light Emitting Diode，LED）是一种半导体元件，具有发光特性。它通过半导体材料中的电子与空穴复合，放出能量并产生光线。发光二极管的优点包括低功耗、**命、快速开关、小型化等，因此被广泛应用于照明、显示、通讯等领域。发光二极管的工作原理如下：半导体材料的结构：发光二极管的核心是半导体材料，它通常由P型半导体和N型半导体组成，两种半导体之间的结构称为PN结。光电效应的作