led結構以及發光原理(lǐ)

    LED（Light Emitting Diode），發光二極管，是一種固态的半導體(tǐ)器件，它可(kě)以直接把電(diàn)轉化為(wèi)光。LED的心髒是一個半導體(tǐ)的晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負極，另一端連接電(diàn)源的正極，使整個晶片被環氧樹脂封裝(zhuāng)起來。半導體(tǐ)晶片由兩部分(fēn)組成，一部分(fēn)是P型半導體(tǐ)，在它裏面空穴占主導地位，另一端是N型半導體(tǐ)，在這邊主要是電(diàn)子。但這兩種半導體(tǐ)連接起來的時候，它們之間就形成一個P-N結。當電(diàn)流通過導線(xiàn)作(zuò)用(yòng)于這個晶片的時候，電(diàn)子就會被推向P區(qū)，在P區(qū)裏電(diàn)子跟空穴複合，然後就會以光子的形式發出能(néng)量，這就是LED發光的原理(lǐ)。而光的波長(cháng)也就是光的顔色，是由形成P-N結的材料決定的。
    最初LED用(yòng)作(zuò)儀器儀表的指示光源，後來各種光色的LED在交通信号燈和大面積顯示屏中(zhōng)得到了廣泛應用(yòng)，産(chǎn)生了很(hěn)好的經濟效益和社會效益。以12英寸的紅色交通信号燈為(wèi)例，在美國(guó)本來是采用(yòng)長(cháng)壽命，低光效的140瓦白熾燈作(zuò)為(wèi)光源，它産(chǎn)生2000流明的白光。經紅色濾光片後，光損失90%，隻剩下200流明的紅光。而在新(xīn)設計的燈中(zhōng)，Lumileds公(gōng)司采用(yòng)了18個紅色LED光源，包括電(diàn)路損失在内，共耗電(diàn)14瓦，即可(kě)産(chǎn)生同樣的光效。 汽車(chē)信号燈也是LED光源應用(yòng)的重要領域。
    對于一般照明而言，人們更需要白色的光源。1998年發白光的LED開發成功。這種LED是将GaN芯片和钇鋁石榴石（YAG）封裝(zhuāng)在一起做成。GaN芯片發藍光（λp=465nm，Wd=30nm），高溫燒結制成的含Ce3⁺的YAG熒光粉受此藍光激發後發出黃色光射，峰值550nm。藍光LED基片安(ān)裝(zhuāng)在碗形反射腔
中(zhōng)，覆蓋以混有(yǒu)YAG的樹脂薄層，約200-500nm。 LED基片發出的藍光部分(fēn)被熒光粉吸收，另一部分(fēn)藍光與熒光粉發出的黃光混合，可(kě)以得到得白光。現在，對于InGaN/YAG白色LED，通過改變YAG熒光粉的化學(xué)組成和調節熒光粉層的厚度，可(kě)以獲得色溫3500-10000K的各色白光。這種通過藍光LED得到白光的方法，構造簡單、成本低廉、技(jì )術成熟度高，因此運用(yòng)最多(duō)。