LED发光二极管的发亮原理详尽详解

LED发光二极管的发亮原理

1.p-n结电子器件引入发亮
　 图1、图2表明p-n结不明工作电压是组成一定的能隙；当加正方向参考点时能隙降低，p区和n区的大部分自由电子向另一方蔓延。因为电子器件电子密度μ比空穴电子密度大很多，发生很多电子器件向P区蔓延，组成对P区极少数自由电子的引入。这种电子器件与价携带的空穴复合型，复合型时获得的力量以太阳能的方式释放出来。这就是P-N结发亮的基本原理。


P-N结发亮的电路原理图1



P-N结发亮的基本原理图2

　　发可见光波长或頻率在于选择的半导体器件的能隙Eg。如Eg的单位为电子伏（eV） ,
Eg=hv/q=hc/(λq)
λ=hc/(qEg)=1240/Eg (nm)
　　半导体材料可分成置接带隙和间接性带隙二种，发光二极管大多数选用立即带隙原材料，那样可使电子器件立即从导带越迁到费米能级与空穴复合型而发亮，有很高的高效率。相反，选用间接性带隙原材料，其高效率就低一些。下表例举了常见半导体器件以及发送的光波波长等主要参数。




3.异质结引入发亮
　　为了更好地提升自由电子引入高效率，能够选用异质结。图4表明没加参考点时的异质结能级图，对电子器件和空穴具备不一样高宽比的能隙。图5表明加正方向参考点后，这两个能隙均减少。但空垒的能隙小得多，并且空穴持续从P区向n区蔓延，获得高的引入高效率。N区的电子器件引入P区的速度却较小。那样n区的电子器件就会越迁往费米能级与引入的空穴复合型，而释放出由n型半导体能隙所确定的辐射源。因为p获得能隙大，光辐射没法把点自身发至导带，因而不产生光的消化吸收，进而可立即散射处发光二极管外，降低了太阳能的损害。



图4




图5

　 发光二极管与半导体材料二极管一样加顺向工作电压，但实际效果不一样。发光二极管把引入的自由电子转化成光量子，辐射源出光。一般半导体材料二极管引入的自由电子组成正方向电流量。应严苛多方面差别。

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