LED發光二極體

2022-10-04 01:54:04 字數 1866 閱讀 4396

更新時間:2006-9-12 3:15:43 作者:佚名**:全網電子

半導體發光器件包括半導體發光二極體(簡稱led)、數碼管、符號管、公尺字管及點陣式顯示屏(簡稱矩陣管)等。事實上,數碼管、符號管、公尺字管及矩陣管中的每個發光單元都是乙個發光二極體。

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λ0的光強最大,該波長為峰值波長。

(2)發光強度iv:發光二極體的發光強度通常是指法線(對圓柱形發光管是指其軸線)方向上的發光強度。若在該方向上輻射強度為(1/683)w/sr時,則發光1坎德拉(符號為cd)。

由於一般led的發光二強度小,所以發光強度常用坎德拉(mcd)作單位。

(3)光譜半寬度δλ:它表示發光管的光譜純度.是指圖3中1/2峰值光強所對應兩波長之間隔.

(4)半值角θ1/2和視角:θ1/2是指發光強度值為軸向強度值一半的方向與發光軸向(法向)的夾角。半值角的2倍為視角(或稱半功率角)。

圖3給出的二只不同型號發光二極體發光強度角分布的情況。中垂線(法線)ao的座標為相對發光強度(即發光強度與最大發光強度的之比)。顯然,法線方向上的相對發光強度為1,離開法線方向的角度越大,相對發光強度越小。

由此圖可以得到半值角或視角值。

(5)正向工作電流if:它是指發光二極體正常發光時的正向電流值。在實際使用中應根據需要選擇if在0.6·ifm以下。

(6)正向工作電壓vf:參數列中給出的工作電壓是在給定的正向電流下得到的。一般是在 if=20ma時測得的。

發光二極體正向工作電壓vf在1.4~3v。在外界溫度公升高時,vf將下降。

(7)v-i特性:發光二極體的電壓與電流的關係可用圖4表示。在正向電壓正小於某一值(叫閾值)時,電流極小,不發光。

當電壓超過某一值後,正向電流隨電壓迅速增加,發光。由v-i曲線可以得出發光管的正向電壓,反向電流及反向電壓等引數。正向的發光管反向漏電流ir<10μa以下。

發光二極體概論

發光二極體,是一種固態的半導體器件,能直接高效率地把電轉化為光,又簡稱為led light emitting diode led 是由 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結的特性,即正嚮導通,反向截止 擊穿特性等。...

發光二極體成品LED檢驗規範

成品led檢驗規範 1 目的 確保公司生產的發光二極體品質符合客戶的要求。2 範圍 僅適用於本公司生產一部。3 定義 略4 職責 4.1 品管部 負責依據本檔案規定對生產過程品質進行檢查控制及產品異常改善實施的跟蹤。4.2 生產部 負責產品的生產製造及產品異常的改善實施。4.3 工程部 負責產品異常...

發光二極體的簡介

它是半導體二極體的一種,可以把電能轉化成光能 常簡寫為led。發光二極體與普通二極體一樣是由乙個pn結組成,也具有單向導電性。當給發光二極體加上正向電壓後,從p區注入到n區的空穴和由n區注入到p區的電子,在pn結附近數微公尺內分別與n區的電子和p區的空穴復合,產生自發輻射的螢光。不同的半導體材料中電...