LED(Light Emitting Diode),即發(fā)光二極管,是一種半導體固體發(fā)光器件,它是利用固體半導體芯片作為發(fā)光材料,當兩端加上正向電壓,半導體中的載流子發(fā)生復合引起光子發(fā)射而產(chǎn)生光。LED可以直接發(fā)出紅、黃、藍、綠、青、橙、紫、白色的光。
發(fā)光二極管簡稱為LED。是電子元件當中,一種具有兩個電極的裝置,只允許電流由單一方向流過。由含鎵(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化合物制成。
發(fā)光二極管就是現(xiàn)在的LED 發(fā)光二極管簡稱為LED。由含鎵(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化合物制成。 當電子與空穴復合時能輻射出可見光,因而可以用來制成發(fā)光二極管。在電路及儀器中作為指示燈,或者組成文字或數(shù)字顯示。砷化鎵二極管
發(fā)光二極管是最常用的電子元件之一,它最大的特性就是單向?qū)щ?,也就是電流只可以從二極管的一個方向流過,發(fā)光二極管的作用有整流電路,檢波電路,穩(wěn)壓電路,調(diào)制各種電路。
二極管是單向?qū)щ姷囊环N元器件 發(fā)光二極管簡稱LED,采用砷化鎵、鎵鋁砷、和磷化鎵等材料制成,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)為一個PN結(jié),具有單向?qū)щ娦浴?當在發(fā)光二極管PN結(jié)上加正向電壓時,PN結(jié)勢壘降低,載流子的擴散運動大于漂移運動,致使P區(qū)的空穴注入到N區(qū)
晶體二極管為一個由p型半導體和n型半導體形成的pn結(jié),在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層,并建有自建電場。當不存在外加電壓時,由于pn結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。當外界有正向電壓偏置時,外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴散電流增加引起了正向電流。當外界有反向電壓偏置時,外界電場和自建電場進一步加強,形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無關的反向飽和電流I0。當外加的反向電壓高到一定程度時,pn結(jié)空間電荷層中的電場強度達到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過程,產(chǎn)生大量電子空穴對,產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流,稱為二極管的擊穿現(xiàn)象。pn結(jié)的反向擊穿有齊納擊穿和雪崩擊穿之分。
二極管是半導體設備中的一種最常見的器件,大多數(shù)半導體最是由攙雜半導體材料制成(原子和其它物質(zhì))發(fā)光二極管導體材料通常都是鋁砷化稼,在純鋁砷化稼中,所有的原子都完美的與它們的鄰居結(jié)合,沒有留下自由電子連接電流。 光發(fā)光二極管,比如用在數(shù)
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發(fā)光二極管的主要功能是什么,它與普通指示燈比較有什么優(yōu)點?
首先你要搞明白什么是發(fā)光二極管:
發(fā)光二極管是一種固態(tài)的半導體器件,它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是一個半導體的晶片,晶片的一端附在一個支架上,一端是負極,另一端連接電源的正極,使整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。半導體晶片由兩部分組成,一部分是P型半導體,在它里面空穴占主導地位,另一端是N型半導體,在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候,它們之間就形成一個“P-N結(jié)”。
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(qū),在P區(qū)里電子跟空穴復合,然后就會以光子的形式發(fā)出能量,這就是LED發(fā)光的原理。而光的波長也就是光的顏色,是由形成P-N結(jié)的材料決定的。
發(fā)光二極管的主要功能(用途):
最初的發(fā)光二極管是單色光源,被用作儀器表的指示燈,接著因為其良好的可控性用在數(shù)碼管和顯示技術上,隨著發(fā)光二極管亮度提高和色域的擴展,時至今天,發(fā)光二極管已經(jīng)被開發(fā)出各種用途,應用到各行各業(yè)里。
1、交通信號燈
交通信號燈很早就使用LED設備了,主要是因為LED光源能直接發(fā)出單色光,在美國本來是采用長壽命、低光效的140瓦白熾燈作為交通燈,它產(chǎn)生2000流明的白光。經(jīng)紅色濾光片后,光損失90%,只剩下200流明的紅光。改用LED光源后,只耗電14瓦,即可產(chǎn)生同樣的光效,這讓LED迅速占領交通燈市場。
2、 LED顯示屏
上世紀九十年代,LED技術突飛猛進,LED顯示屏迅速開拓市場,藍色LED的出現(xiàn),LED顯示屏進入全彩時代,時至今日,室外LED顯示屏隨處可見,成為廣告界一道亮麗的身影。
3、汽車照明
超高亮LED可以做成汽車的剎車燈、尾燈和方向燈,也可用于儀表照明和車內(nèi)照明,它在耐震動、省電及長壽命方面比白熾燈有明顯的優(yōu)勢.用作剎車燈,它的響應時間為60ns,比白熾燈的140ms要短許多,在典型的高速公路上行駛,會增加4—6m的安全距離。LED作為公認的,低碳環(huán)保的典型代表,低電壓高光效等特點,讓其迅速成為汽車照明領域的寵兒,從而形成百億級,甚至是千億級的市場需求,LED汽車照明市場前景可期。
4、液晶屏背光源
LED作為液晶顯示的背光源,它不僅可作為綠色、紅色、藍色、白色,還可以作為變色背光源,已有許多產(chǎn)品進入生產(chǎn)及應用階段.最近,手機上液晶顯示屏用LED制作背光源,提升了產(chǎn)品的檔次,效果很好.采用8個藍色、24個綠色、32個紅色BOSMFC-LED制成的15in(1in≈2.5cm)液晶屏的背光源,可達到120W,2500 lm,亮度18000nits(尼特,cd/m2).22液晶屏背光源也已制成,僅為6mm厚,不但混色效果好,顯色指數(shù)也達到80以上.目前大型背光源雖處于開發(fā)階段,但潛力很大.
5、燈飾
由于發(fā)光二極管亮度的提高和價格的下降,再加上長壽命、節(jié)電,驅(qū)動和控制較霓虹燈簡易,不僅能閃爍,還能變色,所以用超高亮度LED做成的單色、多色乃至變色的發(fā)光柱配以其他形狀的各色發(fā)光單元,裝飾高大建筑物、橋梁、街道及廣場等景觀工程效果很好,呈現(xiàn)一派色彩繽紛、星光閃爍及流光異彩的景象.已有不少單位生產(chǎn)LED光柱達萬米以上,彩燈幾萬個,LED燈飾成立城市的點綴。
6、照明光源
隨著白光LED的出現(xiàn),LED燈具的優(yōu)良性能迅速吸引各大商家的目光,隨著技術的不斷發(fā)展,今天LED燈具其發(fā)光效率達到40%,是白熾燈的8倍,鎢絲燈的2.5倍,熒光燈的2倍,光的方向性強,光的利用率高,而且是冷光源,無熱輻射,被譽為“*照明光源”,迅速占領市場。
7、醫(yī)療市場
隨著對發(fā)光二極管的研究不斷深入,LED能為改善睡眠,支持自然褪黑激素的分泌,提高警覺,促進植物生長等功能不斷被發(fā)現(xiàn),紫外線LED被廣泛殺菌領域,先進的LED藍光治療儀隨之出現(xiàn),隨時隨地釋放出適宜的藍光,幫助緩解壓力調(diào)節(jié)心情,并有效改善身體機能。LED光源在醫(yī)療領域的應用不斷拓展,醫(yī)療市場一定是LED設備的另一塊自留地。
發(fā)光二極管的特殊性(與普通指示燈的區(qū)別):
提起發(fā)光二極管,人們第一個想起的是它的可控性,現(xiàn)代的LED發(fā)光成功融合計算機技術,往往是用IC控制LED發(fā)光二極管,是可編程的光源,這讓LED能靈活多變,利用紅、綠、藍三基色原理,在計算機技術控制下使三種顏色具有256級灰度并任意混合,即可產(chǎn)生256×256×256=16777216種顏色,令其能應用在各式儀器指示燈,讓其發(fā)揮在城市裝飾上,令城市生活增加更多姿多彩。這方面藍晉光電在顏色控制和混色上就做得非常好,同時一致性也好,不同批次可以做到?jīng)]色差,優(yōu)良的可控性令LED成為“高新尖”技術,LED發(fā)光二極管成了光源設備中的“高富帥”。
另外,發(fā)光二極管是冷光源,它直接把電能轉(zhuǎn)化為光能,這還要說明什么叫冷光源,冷光源是不含紅外線的光源,是低熱輻射的光源,這樣LED發(fā)光二極管的光效很高,不像其他光源需要先把電能轉(zhuǎn)化為熱能,大部分能散失的同時還發(fā)出很多能提高周圍溫度的紅外線。
發(fā)光二極管是什么材料制成
發(fā)光二極管簡稱為LED。由含鎵(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化合物制成。
當電子與空穴復合時能輻射出可見光,因而可以用來制成發(fā)光二極管。在電路及儀器中作為指示燈,或者組成文字或數(shù)字顯示。砷化鎵二極管發(fā)紅光,磷化鎵二極管發(fā)綠光,碳化硅二極管發(fā)黃光,氮化鎵二極管發(fā)藍光。因化學性質(zhì)又分有機發(fā)光二極管OLED和無機發(fā)光二極管LED。
LED被稱為*光源,具有節(jié)能、環(huán)保、安全、壽命長、低功耗、低熱、高亮度、防水、微型、防震、易調(diào)光、光束集中、維護簡便等特點,可以廣泛應用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明等領域。
LED優(yōu)點:電光轉(zhuǎn)化效率高(接近60%,綠色環(huán)保、壽命長(可達10萬小時)、工作電壓低(3V左右)、反復開關無損壽命、體積小、發(fā)熱少、亮度高、堅固耐用、易于調(diào)光、色彩多樣、光束集中穩(wěn)定、啟動無延時;
LED缺點:起始成本高、顯色性差、大功率LED效率低、恒流驅(qū)動(需專用驅(qū)動電路)。 相比之下,各種傳統(tǒng)照明存在一定的缺陷。
白熾燈:電光轉(zhuǎn)化效率低(10%左右)、壽命短(1000小時左右)、發(fā)熱溫度高、顏色單一且色溫低;
熒光燈:電光轉(zhuǎn)化效率不高(30%左右)、危害環(huán)境(含汞等有害元素,約3.5-5mg/只)、不可調(diào)亮度(低電壓無法啟輝發(fā)光)、紫外輻射、閃爍現(xiàn)象、啟動較慢、稀土原料漲價(熒光粉占成本比重由10%上升到60~70%)、反復開關影響壽命;體積大。
高壓氣體放電燈:耗電量大、使用不安全、壽命短、散熱問題,多用于室外照明。
發(fā)光二極管的內(nèi)部介質(zhì)是什么材料
二極管最內(nèi)部么就是一個PN結(jié)。作用么一般有限幅、整流,還有么當作開關元件。
PN結(jié)么就是一個個由p型半導體和n型半導體形成東西,簡單來說就是一個單向?qū)ǖ臇|西。只能從一個方向走。所以可以當開關用,正向通,反向不通。
或者把方向交替變化的交流電變換成單一方向的脈動直流電,也就是整流。追問這個我知道,請問發(fā)光二極管的內(nèi)部介質(zhì)是什么,就像整流二極管是硅材料或者鍺材料
led是什么意思?
LED是發(fā)光二極管,由含鎵(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化合物制成。
當電子與空穴復合時能輻射出可見光,因而可以用來制成發(fā)光二極管。在電路及儀器中作為指示燈,或者組成文字或數(shù)字顯示。砷化鎵二極管發(fā)紅光,磷化鎵二極管發(fā)綠光,碳化硅二極管發(fā)黃光,氮化鎵二極管發(fā)藍光。因化學性質(zhì)又分有機發(fā)光二極管OLED和無機發(fā)光二極管LED。
LED是半導體二極管的一種,可以把電能轉(zhuǎn)化成光能。發(fā)光二極管與普通二極管一樣是由一個PN結(jié)組成,也具有單向?qū)щ娦?。當給發(fā)光二極管加上正向電壓后,從P區(qū)注入到N區(qū)的空穴和由N區(qū)注入到P區(qū)的電子,在PN結(jié)附近數(shù)微米內(nèi)分別與N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復合,產(chǎn)生自發(fā)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(tài)不同。
擴展資料:
LED的光學參數(shù)中重要的幾個方面就是:光通量、發(fā)光效率、發(fā)光強度、光強分布、波長。
發(fā)光效率和光通量,發(fā)光效率就是光通量與電功率之比,單位一般為lm/W。發(fā)光效率代表了光源的節(jié)能特性,這是衡量現(xiàn)代光源性能的一個重要指標。
發(fā)光強度和光強分布,LED發(fā)光強度是表征它在某個方向上的發(fā)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(shù)實際意義很大,直接影響到LED顯示裝置的最小觀察角度。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。
波長,對于LED的光譜特性我們主要看它的單色性是否優(yōu)良,而且要注意到紅、黃、藍、綠、白色LED等主要的顏色是否純正。因為在許多場合下,比如交通信號燈對顏色就要求比較嚴格,不過據(jù)觀察我國的一些LED信號燈中綠色發(fā)藍,紅色的為深紅,從這個現(xiàn)象來看我們對LED的光譜特性進行專門研究是非常必要而且很有意義的。
參考資料來源:百度百科-發(fā)光二極管
圖中什么是發(fā)光二極管?
圖中的正是發(fā)光二極管
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