一、 半導體發光二極體工作原理、特性及應用
（一）led發光原理
發光二極體是由ⅲ-ⅳ族化合物，如gaas（砷化鎵）、gap（磷化鎵）、gaasp（磷砷化鎵）等半導體製成的，其核心是pn結。因此它具有一般p-n結的i-n特性，即正嚮導通，反向截止、擊穿特性。此外，在一定條件下，它還具有發光特性。
在正向電壓下，電子由n區注入p區，空穴由p區注入n區。進入對方區域的少數載流子（少子）一部分與多數載流子（多子）復合而發光，如圖1所示。
假設發光是在p區中發生的，那麼注入的電子與價帶空穴直接復合而發光，或者先被發光中心捕獲後，再與空穴復合發光。除了這種發光復合外，還有些電子被非發光中心（這個中心介於導帶、介帶中間附近）捕獲，而後再與空穴復合，每次釋放的能量不大，不能形成可見光。發光的復合量相對於非發光復合量的比例越大，光量子效率越高。
由於復合是在少子擴散區內發光的，所以光僅在靠近pn結面數μm以內產生。 理論和實踐證明，光的峰值波長λ與發光區域的半導體材料禁帶寬度ｅg有關，即 λ≈1240/eg （mm） 式中eg的單位為電子伏特（ev）。若能產生可見光（波長在380nm紫光～780nm紅光），半導體材料的eg應在3.
26～1.63ev之間。比紅光波長長的光為紅外光。
現在已有紅外、紅、黃、綠及藍光發光二極體，但其中藍光二極體成本、**很高，使用不普遍。
（二）led的特性
1．極限引數的意義
（1）允許功耗pm:允許加於led兩端正向直流電壓與流過它的電流之積的最大值。超過此值，led發熱、損壞。
（2）最大正向直流電流ifm：允許加的最大的正向直流電流。超過此值可損壞二極體。
（3）最大反向電壓vrm：所允許加的最大反向電壓。超過此值，發光二極體可能被擊穿損壞。
（4）工作環境topm:發光二極體可正常工作的環境溫度範圍。低於或高於此溫度範圍，發光二極體將不能正常工作，效率大大降低。
2．電引數的意義
（1）光譜分布和峰值波長：某乙個發光二極體所發之光並非單一波長，其波長大體按圖2所示。
由圖可見，該發光管所發之光中某一波長λ560的光強最大，該波長為峰值波長。
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