半导体材料放光元器件包含半导体材料发光二极管（通称LED）、数码显示管、标记管、米字管及点阵式式显示器（通称引流矩阵管）等。实际上，数码显示管、标记管、米字管及引流矩阵管内的每一个闪光模块全是一个发光二极管。

LED发亮基本原理

发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化学物质，如GaAs（氮化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷氮化镓）等半导体材料制作的，其关键是PN结。因而它具备一般P-N结的I-N特点，即正指导通，反方向?截至、穿透特点。除此之外，在一定情况下，它还具备发亮特点。在正方向工作电压下，电子器件由N区引入P区，空穴由P区引入N区。进到另一方地区的极少数自由电子（少子）一部分与大部分自由电子（多子）复合型而发亮，如图所示1所显示。

假定发亮是在P区中产生的，那麼引入的电子器件与费米能级空穴立即复合型而发亮，或是先被发亮核心捕捉后，再与空穴复合型发亮。除开这类发亮复合型外，还有一些电子器件被非发亮核心（这一核心处于导带、介带正中间周边）捕捉，然后再与空穴复合型，每一次释放出来的动能并不大，不可以产生能见光。发亮的复合型量相对性于非发亮复合型量的占比越大，量子高效率越高。因为复合型是在少子蔓延区域内发亮的，因此 光仅在挨近PN结面数μm之内造成。基础理论和实践经验证明，光的最高值光波长λ与发亮地区的半导体器件带隙Ｅg相关，即λ≈1240/Eg（mm）式中Eg的单位为电子伏（eV）。若能造成能见光（光波长在380nm紫光～780nm彩光），半导体器件的Eg应在3.26～1.63eV中间。比红光波长长的光为红外线。如今已经有红外线、红、黄、绿及高清蓝光发光二极管，但在其中高清蓝光二极管成本费、价钱很高，应用不广泛。

LED的基本上工作中标准

LED是一种电流量推动的低压单边导电性元器件，为确保LED一切正常工作中，务必符合下面一些领域的主要规定。

（1）键入交流电压务必不少于LED的正方向电流，不然，LED不容易通断而发亮。

（2）选用直流电流或单边浪涌电流推动，当推动串联的LED或LED串时，规定恒流电源而不是恒流源供电系统。

图1得出了随机抽取的6只白光LED（在其中A商标logo和B商标logo各3只）的正面电流量IF随正方向工作电压TIE转变 的影响曲线图。假如用稳定工作电压推动这6只（相串联）LED，他们相互之间的正面电流量相距很大，比如用3．4V推动，正方向电流量范畴为l 0～44mA，这就促使各只LEDˉ的色度和饱和度存有很大的差别。

LED所容许的额定电压（30mA）随环境温度的上升而减少，如图2所显示。由该图得知，当工作温度升到50C时，额定电压降到20mA，在这里情形下，为避免 LED损坏，工作电压务必限定在20mA以内。因而，为防止LED的工作电压超出较大额定电流，危害其稳定性，与此同时为获取期望的色度规定，确保每个LED色度和颜色的一致性，应选用恒定电流推动方法，而不是恒流源方法。

图1 6只白光LED的正面电流量随正方向工作电压变动的影响曲线图

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