LED的装置和工作原理

在白炽灯中，光线来自炽热至白色的钨丝，主要来自热量。就像炉子里炽热的煤一样，通过电流的热效应加热，当电子快速振荡并与导电金属的晶格节点碰撞时，同时发出可见光，然而，这仅代表较少超过为灯供电的总消耗电能的 15%...

与白炽灯不同，LED 发光根本不是因为热量，而是因为其设计的特殊性，其主要目的是确保电流能量精确地发射特定波长的光。结果，LED作为光源的效率超过了50%。

电流流过这里跨越 p-n 结，而在跃迁过程中，电子和空穴会重新结合，并会发射特定频率并因此具有特定颜色的可见光的光子（量子）。

每个 LED 基本上排列如下。首先，如上所述，存在一个电子-空穴结，它由彼此接触的 p 型半导体（大多数载流子是空穴）和 n 型半导体（更多的大多数载流子是空穴）组成电子）。

当电流通过该结以正向传输时，然后在两种相反类型的半导体的接触点，发生从一种导电类型的区域到另一种导电类型的区域的电荷跃迁（电荷载流子在能级之间跳跃）不同类型的电导率。

在这种情况下，带负电荷的电子与带正电荷的空穴离子结合。这时，光子诞生了，光子的频率与跃迁两侧物质之间的原子能级差（势垒高度）成正比。

LED装置

在结构上，LED 有多种形式。最简单的形式是一个五毫米的机身——一个镜头。这种 LED 经常可以在各种家用电器上用作 LED 指示灯。在顶部，LED 外壳的形状像一个透镜。抛物面反射器（反射器）安装在外壳的下部。

反射器上是一个晶体，它在电流通过 pn 结的地方发光。从阴极——到阳极，从反射器——沿着细线的方向，电子穿过立方体——晶体。

这种半导体晶体是 LED 的主要元素。这里的尺寸是 0.3 x 0.3 x 0.25 mm。晶体通过细线桥连接到阳极。聚合物本体同时是一个透明的透镜，将光线聚焦在一定的方向上，从而获得有限的光束发散角。

发光二极管

今天，LED 呈现出彩虹的所有颜色，从紫外线和白色到红色和红外线。最常见的是红色、橙色、黄色、绿色、蓝色和白色 LED 颜色。而且这里闪粉的颜色不是由表壳的颜色决定的！

颜色取决于 pn 结发射的光子的波长。例如，红色 LED 的红色具有 610 至 760 nm 的特征波长。反过来，波长取决于制造特定零件时使用的材料半导体对于这个 LED。因此，为了获得从红色到黄色的颜色，使用了铝、铟、镓和磷的杂质。

获得从绿色到蓝色的颜色——氮、镓、铟。为了获得白色，在晶体中添加了一种特殊的荧光粉，在帮助下将蓝色变成白色光致发光现象.