LED基礎(chǔ)：LED光源結(jié)構(gòu)及原理

為了能讓消費(fèi)者更加了解LED這項技術(shù)，我們將分別介紹什么是LED，LED的優(yōu)勢以及有關(guān)LED的技術(shù)名詞。

LED結(jié)構(gòu)

所謂LED，就是發(fā)光二極管(light emitting diode),顧名思義發(fā)光二極管是一種可以將電能轉(zhuǎn)化為光能的電子器件，具有二極管的特性。基本結(jié)構(gòu)為一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體模塊，封裝在環(huán)氧樹脂中，通過針腳作為正負(fù)電極并起到支撐作用。

● LED主要結(jié)構(gòu)

發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)主要由PN結(jié)芯片、電極和光學(xué)系統(tǒng)組成。當(dāng)在電極上加上正向偏壓之后，使電子和空穴分別注入P區(qū)和N區(qū)，當(dāng)非平衡少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時，就會以輻射光子的形式將多余的能量轉(zhuǎn)化為光能。其發(fā)光過程包括三個部分：正向偏壓下的載流子注入、復(fù)合輻射和光能傳輸。

LED結(jié)構(gòu)原理

在LED得兩端加上正向電壓，電流從LED陽極流向陰極時，半導(dǎo)體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線。調(diào)節(jié)電流，便可以調(diào)節(jié)光的強(qiáng)度?？梢酝ㄟ^改變電流可以變色，這樣可以通過調(diào)整材料的能帶結(jié)構(gòu)和帶隙，便可以多色發(fā)光。

● LD和UV LED發(fā)光二極管區(qū)別

此外，還常接觸到其他兩類發(fā)光二極管有：LD和UV LED。

LD(Laser Diode)半導(dǎo)體激光二極管，和LED類似，也是一個PN結(jié)，也是利用外電源向PN結(jié)注入電子來發(fā)光的。半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)通常由P層、N層和形成雙異質(zhì)結(jié)的有源層構(gòu)成。體積小，耦合效率高，響應(yīng)速度快。LD，光線比較集中，、質(zhì)量輕、壽命長、結(jié)構(gòu)簡單而堅固,多應(yīng)用于機(jī)箱的亮化。

紫外光線

還有一類就是UV LED，UV(Ultraviolet Rays)即紫外光線，從LED原理中我們知道，LED是在半導(dǎo)體P-N結(jié)處流過正向電流時，能以高的轉(zhuǎn)換效率輻射出200-1550m范圍包括紫外、紅外和可見光譜。紫外線是肉眼看不見的,是可見紫色光以外的一段電磁輻射,波長在10到400nm的范圍。通常按其性質(zhì)的不同又細(xì)為以下幾段：

- 真空紫外線(Vacuum UV)， 波長為10--200nm

- 短波紫外線(UV-C)，波長為200--290nm

- 中波紫外線(UV-B)，波長為290--320nm

- 長波紫外線(UV-A)，波長為320--400nm

- 可見光(Visible light)，波長為400--760nm