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发光二极管

  发光二极管简称为LED。由镓(Ga)与砷(AS)、磷(P)的化合物制成的二极管,当电子与空穴复合时能辐射出可见光,因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯,或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二极管发红光,磷化镓二极管发绿光,碳化硅二极管发黄光。

  它是半导体二极管的一种,可以把电能转化成光能;常简写为LED。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成,也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后,从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子,在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合,产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同,释放出的能量越多,则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。

  发光二极管的反向击穿电压约5伏。它的正向伏安特性曲线很陡,使用时必须串联限流电阻以控制通过管子的电流。限流电阻R可用下式计算:

公式

   R=(E-UF)/IF   式中E为电源电压,UF为LED的正向压降,IF为LED的一般工作电流

物理特性

  发光二极管的两根引线中较长的一根为正极,应按电源正极。有的发光二极管的两根引线一样长,但管壳上有一凸起的小舌,靠近小舌的引线是正极。与小白炽灯泡和氖灯相比,发光二极管的特点是:工作电压很低(有的仅一点几伏);工作电流很小(有的仅零点几毫安即可发光);抗冲击和抗震性能好,可靠性高,寿命长;通过调制通过的电流强弱可以方便地调制发光的强弱。由于有这些特点,发光二极管在一些光电控制设备中用作光源,在许多电子设备中用作信号显示器。把它的管心做成条状,用7条条状的发光管组成7段式半导体数码管,每个数码管可显示0~9十个数目字。

发光原理

   50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识,第一个商用二极管产生于1960年。LED是英文light emitting diode(发光二极管)的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,所以LED的抗震性能好。

   发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片,在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层,称为PN结。在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED。 当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关。

   以下是传统发光二极管所使用的无机半导体物料和所它们发光的颜色

   铝砷化镓(AlGaAs)-红色及红外线

   铝磷化镓(AlGaP)-绿色

   磷化铝铟镓(AlGaInP)-高亮度的橘红色,橙色,黄色,绿色  

   磷砷化镓

   (GaAsP)-红色,橘红色,黄色

   磷化镓(GaP)-红色,黄色,绿色

   氮化镓(GaN)-绿色,翠绿色,蓝色

   铟氮化镓(InGaN)-近紫外线,蓝绿色,蓝色

   碳化硅(SiC)(用作衬底)-蓝色

   硅(Si)(用作衬底)-蓝色(开发中)

   蓝宝石(Al2O3)(用作衬底)-蓝色

   zincselenide(ZnSe)-蓝色

  钻石(C)-紫外线

  氮化铝(AlN),aluminiumgalliumnitride(AlGaN)-波长为远至近的紫外线

  东莞市铭选科技有限公司,从事半导体器件生产及多种电子元器件配套服务的多元化企业。主要生产:贴片电容贴片钽电容贴片电阻、贴片电感、贴片二极管、贴片三极管、贴片发光管、可调电容、肖特基二极管、整流二极管、三端稳压管、稳压二极管、继电器、可控硅、集成电路IC、发光二极管等系列。公司宗旨:信誉第一、品质保证、货源充足、发货快捷、优质服务。

 

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