LED(發光二極(ji)管)燈珠(zhu)發光的(de)原理(li)是基于(yu)半(ban)導(dao)體材料的(de)電(dian)學特性,主要依(yi)賴于(yu)PN結的(de)電(dian)致(zhi)發光效應。
下面是LED燈珠發光的基本原理:
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PN結(jie): LED燈(deng)珠(zhu)內部包(bao)含(han)(han)一個由(you)兩種半導體材料構(gou)成(cheng)的(de)PN結(jie)。P區(正電(dian)(dian)(dian)荷(he)(he)區)富含(han)(han)正電(dian)(dian)(dian)荷(he)(he)(空(kong)穴),而(er)N區(負(fu)(fu)電(dian)(dian)(dian)荷(he)(he)區)富含(han)(han)負(fu)(fu)電(dian)(dian)(dian)荷(he)(he)(電(dian)(dian)(dian)子)。這種結(jie)構(gou)形成(cheng)電(dian)(dian)(dian)子能級階梯,產生電(dian)(dian)(dian)勢(shi)差。
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電子注入: 當LED燈珠通過外部電路連接并通以電流時,正電極(陽極)和負電極(陰極)會注入電子和空穴進入PN結。電子會從N區流向P區,而空穴會從P區流向N區,這個過程稱為電子注入。
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復(fu)(fu)合(he): 在(zai)PN結附近(jin),電子(zi)(zi)和(he)(he)空(kong)穴發生(sheng)復(fu)(fu)合(he)。在(zai)復(fu)(fu)合(he)時,電子(zi)(zi)和(he)(he)空(kong)穴的(de)能量以光子(zi)(zi)(光的(de)基(ji)本單元(yuan))形式釋放出來,這種現象稱為輻射復(fu)(fu)合(he)。光子(zi)(zi)的(de)能量與材料的(de)能隙相關,不(bu)(bu)同的(de)能隙產生(sheng)不(bu)(bu)同顏色的(de)光。
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發光: 這些光子沿著LED材料的(de)晶格結構傳播,產生可見光,實(shi)現LED燈珠的(de)發光過程。
LED的發光是通過電子與空穴的復合產生光子,這使LED燈珠成為冷光源,不會產生太多熱量,具有高效率和長壽命的優點。通過控制半導體材料的特性,可以實現不同顏色的LED燈珠,從紅、綠、藍到白光等多種顏色。