led发光原理

发光二极管 (LED) 发光原理

LED 是半导体器件，由两层不同类型的半导体材料组成：

• P 型半导体：具有较多的空穴（带正电的载流子）
• N 型半导体：具有较多的自由电子（带负电的载流子）

当电流通向 LED 时，以下过程会发生：

1. 电子注入：电压使电子从 N 型半导体注入 P 型半导体。

2. 空穴复合：注入的电子与 P 型半导体的空穴复合。

3. 能量释放：这种复合会释放出能量，以光子的形式释放出来。光子的波长（颜色）取决于半导体材料的带隙能量。

带隙能量：

带隙能量是半导体材料中价带和导带之间的能量差。电子从价带跃迁到导带需要克服这个能量差。释放出的光子的能量等于这个带隙能量。

电致发光效应：

LED 发光涉及电致发光效应，即半导体材料在通电后发射光。当电子与空穴复合时，释放的能量导致光的发射。

特性：

LED 发光具有以下特性：

• 单色性：LED 发射特定波长的光，取决于半导体材料。
• 高效率：LED 相对于传统的白炽灯或荧光灯，能源效率更高。
• 寿命长：LED 的寿命通常为数万小时，比白炽灯长得多。
• 小尺寸：LED 非常小，可以集成到各种电子设备和照明应用中。