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发光二极管的工作原理 发光二极管原理

发光二极管原理(发光二极管工作原理)
发光二极管简称为发光二极管 。由镓(Ga)、砷(AS)和磷(P)的化合物制成的二极管，当电子与空空穴复合时，可以发出可见光，因此可以用来制作发光二极管，在电路和仪器中充当指示灯，或者形成文字或数字显示 。磷化镓二极管发出红光，磷化镓二极管发出绿光，碳化硅二极管发出黄光 。它是一种半导体二极管，能将电能转化为光能 。通常缩写为LED 。发光二极管主要由PN结芯片、电极和光学系统组成 。当向电极施加正向偏压时，从P区注入到N区和从N区注入到P区的电子分别在PN结附近几微米内与N区的电子和P区的空空穴结合 。当不平衡的少数载流子和多数载流子结合时，剩余的能量将以辐射光子的形式转化为光能 。发光过程包括三个部分:正向偏置下的载流子注入、复合辐射和光能传输 。不同半导体材料中电子和空空穴的能态是不同的 。当电子与空空穴复合时，释放的能量是不同的 。释放的能量越多，发出的光的波长就越短 。常用的有红色、绿色或黄色发光二极管 。
二极管发光主要靠载流子的不断运动，不存在老化和烧毁的现象 。其特殊的发光机理决定了其发光寿命长达5-10万小时 。
不同颜色的发光二极管的正向工作电压是不同的 。一般在20MA的恒流标准工作电流条件下:
1.红、黄绿、草绿、黄、橙、琥珀色的工作电压在1.8 ~ 2.4v之间；
2.蓝色、祖母绿、粉色、紫色和白色的工作电压在2.8到3.4v之间..
根据客户的要求，LED的工作电压将以0.1-0.2V的步长使用此外，与小型白炽灯泡和霓虹灯相比，LED发光二极管具有工作电压低、工作电流小、防震抗震性能好、可靠性高、使用寿命长、节能环保等优点 。同时，可以通过调节电流来改变发光强度 。

在LED产品中，一个重要的规格号是色温，它与LED照明产品所显示的色彩特性有关 。普通灯具也有色温规格 。色温的测量单位是资源网的KelvinScale，也就是k，起初在钢铁厂观察到，当溶解的金属开始达到最高温度时，金属呈现的颜色是不同的，但都记录在数据单元中，然后就产生了色温规格表 。
1.色温的定义:用绝对温度k表示，即当标准黑体加热到一定程度时，黑体的颜色开始由深红色-浅红色-橙色-黄色-白色-蓝色，逐渐变化 。当某个光源与黑体颜色相同时，我们称黑体的绝对温度为光源的色温 。
二、不同光源下的色温:以下为常用照明灯具使用的色温卤素灯、3000k钨丝灯、2700k高压钠灯、1950-2250k蜡烛灯、2000k金属卤化物灯、4000-4600k冷荧光灯、4000-5000k高压汞灯、3450-3750k暖荧光灯、2500-3000k晴/[/ K0/]
3.不同色温下的浅色:1 。低色温:色温在3300K以下，浅色为红色，给人温暖的感觉；有稳定的氛围和温暖的睡眠；当使用低色温的光源时，红色可以变得更加鲜艳 。2.中等色温:色温在3000-6000 K中间，人在这种色调下没有明显的视觉心理效果，反而有一种耳目一新的感觉；所以它被称为“中性”色温 。使用中温光源照射时，蓝色有一种清凉的感觉 。3.高色温:色温超过6000K，浅色为蓝色，给人一种冷冰冰的感觉 。使用高色温光源时，物体会感到寒冷 。

1.MB芯片 。
结合LED的正向导通电压和工作电流，可以计算出限流电阻的阻值，通过焊接限流电阻，LED可以在限定的电流下正常工作 。发光二极管限流电阻的计算方法如下:
r(限流电阻)= (e(电源电压)-VF(发光二极管正向压降))/if(工作电流/IF(LED) 。
LED的压降由芯片固定 。在20mA的标准电流下，常见发光颜色的正向导通压降如下:红色压降:1.8-2.4V黄绿色压降:1.8-2.4V黄色压降:1.8-2.4V橙色压降:1.8-2.4V蓝色压降:2.8-3.6V翠绿色压降:2.8-2.8 。
常见发光二极管芯片的特点:
1.MB芯片 。
定义:金属键合芯片；这个芯片是UEC的专利产品 。
特点:1 。衬底采用高散热系数的材料Si，易于散热 。
2.晶圆键合外延层和衬底通过金属层，同时反射光子，避免被衬底吸收 。
3.导电SI衬底替代GAAS衬底，导热性能好(导热系数相差3-4倍)，更适合大驱动电流领域 。
4.底部的金属反射层有利于提高发光度和散热 。
5.尺寸可以增加，可用于高功率领域 。急诊室:4200万兆字节 。
二是GB资源网络芯片 。
定义:GLUE BONDING芯片；这个芯片属于UEC的专利产品 。
特点:1 。透明蓝宝石衬底取代吸光GAAS衬底，其光输出功率是传统AS(可吸收结构)芯片的两倍以上 。蓝宝石衬底类似于TS芯片的GAP衬底 。
2.该芯片四面发光，具有出色的图案 。


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