發光二極體的簡介

2021-01-15 建設工程教育網

　　發展史

　　　發光二極體（英語：Light-EmittingDiode，LED簡稱）是一種能發光的半導體電子元件。這種電子元件早在1962年出現，早期只能發出低光度的紅光，之後發展出其他單色光的版本，時至今日能發出的光已遍及可見光、紅外線及紫外線，光度也提高到相當的光度。而用途也由初時作為指示燈、顯示板等；隨著技術的不斷進步，發光二極體已被廣泛的應用於顯示器、電視機採光裝飾和照明

　　LED單向導通性

　　LED只能往一個方向導通（通電），叫作正向偏置（正向偏壓），當電流流過時，電子與空穴在其內複合而發出單色光，這叫電致發光效應，而光線的波長、顏色跟其所採用的半導體材料種類與摻入的元素雜質有關。具有效率高、壽命長、不易破損、開關速度高、高可靠性等傳統光源不及的優點。白光LED的發光效率，在近幾年來已經有明顯的提升，同時，在每千流明的購入價格上，也因為投入市場的廠商相互競爭的影響，而明顯下降。雖然越來越多人使用LED照明作辦公室、家具、裝飾、招牌甚至路燈用途，但在技術上，LED在光電轉換效率（有效照度對用電量的比值）上仍然低於新型的螢光燈，是國家以後發展民用的去向

　　原理

　　它是半導體二極體的一種，可以把電能轉化成光能。發光二極體與普通二極體一樣是由一個PN結組成，也具有單向導電性。當給發光二極體加上正向電壓後，從P區注入到N區的空穴和由N區注入到P區的電子，在PN結附近數微米內分別與N區的電子和P區的空穴複合，產生自發輻射的螢光。不同的半導體材料中電子和空穴所處的能量狀態不同。當電子和空穴複合時釋放出的能量多少不同，釋放出的能量越多，則發出的光的波長越短。常用的是發紅光、綠光或黃光的二極體。

　　發光二極體的反向擊穿電壓約5伏。它的正向伏安特性曲線很陡，使用時必須串聯限流電阻以控制通過管子的電流。限流電阻R可用下式計算：

　　R=（E－UF）/IF

　　式中E為電源電壓，UF為LED的正向壓降，IF為LED的一般工作電流。

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