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發(fā)光二極管的工作原理

發(fā)光二極管簡(jiǎn)稱LED，是一種常用的發(fā)光器件，通過(guò)電子與空穴復(fù)合釋放能量發(fā)光，它在照明領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。可有效地將電能轉(zhuǎn)化為光能，在現(xiàn)代社會(huì)具有廣泛的用途，如照明、平板顯示、醫(yī)療器件等。

這種電子元件早在1962年出現(xiàn)，早期只能發(fā)出低光度的紅光，之后發(fā)展出其他單色光的版本，能發(fā)出的光已遍及可見光、紅外線及紫外線，光度也提高到相當(dāng)?shù)墓舛取６猛疽灿沙鯐r(shí)作為指示燈、顯示板等。
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發(fā)光二極管是一種特殊的二極管，由半導(dǎo)體芯片組成，這些半導(dǎo)體材料會(huì)預(yù)先透過(guò)注入或攙雜等工藝以產(chǎn)生p、n架構(gòu)。電流可以輕易地從p極流向n極，而相反方向則不能。兩種不同的載流子：空穴和電子在不同的電極電壓作用下從電極流向p、n架構(gòu)。當(dāng)空穴和電子相遇而產(chǎn)生復(fù)合，電子會(huì)跌落到較低的能階，同時(shí)以光的模式釋放出能量。

發(fā)光二極管所用的材料都是直接帶隙型的，其能量會(huì)以光子形式釋放，這些禁帶能量對(duì)應(yīng)著近紅外線、可見光、或近紫外線波段的光能量。，它所發(fā)出的光的顏色是由組成p、n架構(gòu)的半導(dǎo)體物料的禁帶能量決定。硅和鍺是間接帶隙材料，在常溫下，這些材料內(nèi)電子與空穴的復(fù)合是非輻射躍遷，此類躍遷沒(méi)有釋出光子，而是把能量轉(zhuǎn)化為熱能，則硅和鍺二極管不能發(fā)光。

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發(fā)光二極管的工作原理

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