led結構以及發光原理

    LED（Light Emitting Diode），發光二極管，是一(yī)種固态的半導體(tǐ)器件，它可以直接把電轉化爲光。LED的心髒是一(yī)個半導體(tǐ)的晶片，晶片的一(yī)端附在一(yī)個支架上，一(yī)端是負極，另一(yī)端連接電源的正極，使整個晶片被環氧樹(shù)脂封裝起來。半導體(tǐ)晶片由兩部分(fēn)組成，一(yī)部分(fēn)是P型半導體(tǐ)，在它裏面空穴占主導地位，另一(yī)端是N型半導體(tǐ)，在這邊主要是電子。但這兩種半導體(tǐ)連接起來的時候，它們之間就形成一(yī)個P-N結。當電流通過導線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P區，在P區裏電子跟空穴複合，然後就會以光子的形式發出能量，這就是LED發光的原理。而光的波長也就是光的顔色，是由形成P-N結的材料決定的。
    最初LED用作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(dà)面積顯示屏中(zhōng)得到了廣泛應用，産生(shēng)了很好的經濟效益和社會效益。以12英寸的紅色交通信号燈爲例，在美國本來是采用長壽命，低光效的140瓦白(bái)熾燈作爲光源，它産生(shēng)2000流明的白(bái)光。經紅色濾光片後，光損失90%，隻剩下(xià)200流明的紅光。而在新設計的燈中(zhōng)，Lumileds公司采用了18個紅色LED光源，包括電路損失在内，共耗電14瓦，即可産生(shēng)同樣的光效。 汽車(chē)信号燈也是LED光源應用的重要領域。
    對于一(yī)般照明而言，人們更需要白(bái)色的光源。1998年發白(bái)光的LED開(kāi)發成功。這種LED是将GaN芯片和钇鋁石榴石（YAG）封裝在一(yī)起做成。GaN芯片發藍(lán)光（λp=465nm，Wd=30nm），高溫燒結制成的含Ce3⁺的YAG熒光粉受此藍(lán)光激發後發出黃色光射，峰值550nm。藍(lán)光LED基片安裝在碗形反射腔
中(zhōng)，覆蓋以混有YAG的樹(shù)脂薄層，約200-500nm。 LED基片發出的藍(lán)光部分(fēn)被熒光粉吸收，另一(yī)部分(fēn)藍(lán)光與熒光粉發出的黃光混合，可以得到得白(bái)光。現在，對于InGaN/YAG白(bái)色LED，通過改變YAG熒光粉的化學組成和調節熒光粉層的厚度，可以獲得色溫3500-10000K的各色白(bái)光。這種通過藍(lán)光LED得到白(bái)光的方法，構造簡單、成本低廉、技術成熟度高，因此運用最多。