led燈珠是(shi)能夠將電(dian)直接(jie)轉換成(cheng)光(guang)的(de)固體半(ban)(ban)(ban)導(dao)(dao)體裝置。led燈珠的(de)心臟是(shi)半(ban)(ban)(ban)導(dao)(dao)體的(de)晶(jing)(jing)片，晶(jing)(jing)片的(de)一(yi)端安裝在一(yi)個(ge)支架上，一(yi)端負極(ji)，另(ling)一(yi)端連接(jie)到電(dian)源的(de)正(zheng)極(ji)，晶(jing)(jing)片整體用環氧樹脂密封。半(ban)(ban)(ban)導(dao)(dao)體晶(jing)(jing)片由兩個(ge)部分(fen)組(zu)成(cheng)，一(yi)部分(fen)是(shi)P型(xing)半(ban)(ban)(ban)導(dao)(dao)體，其中(zhong)空穴占主(zhu)導(dao)(dao)地位(wei)，另(ling)一(yi)端是(shi)N型(xing)半(ban)(ban)(ban)導(dao)(dao)體，在這(zhe)里(li)主(zhu)要是(shi)電(dian)子。但是(shi)，當這(zhe)兩個(ge)半(ban)(ban)(ban)導(dao)(dao)體連接(jie)在一(yi)起時，在它們(men)之間(jian)形(xing)(xing)成(cheng)p？形(xing)(xing)成(cheng)N結。當電(dian)流通過導(dao)(dao)線作(zuo)用于該(gai)晶(jing)(jing)片時，電(dian)子被推到p區域，而(er)在p區域中(zhong)電(dian)子與空穴復(fu)合，以光(guang)子的(de)形(xing)(xing)式發射能量發光(guang)二極(ji)管，這(zhe)是(shi)發光(guang)的(de)原理。光(guang)的(de)波長，即(ji)光(guang)的(de)臉0，p？由形(xing)(xing)成(cheng)N結的(de)材料決定。

led燈珠的(de)(de)(de)核心(xin)部分是(shi)由P型(xing)(xing)半(ban)導(dao)體和N型(xing)(xing)半(ban)導(dao)體組成的(de)(de)(de)晶(jing)片，在(zai)P型(xing)(xing)半(ban)導(dao)體和N型(xing)(xing)半(ban)導(dao)體之間？有被(bei)(bei)稱(cheng)為(wei)n結(jie)的(de)(de)(de)過渡層。在(zai)一些半(ban)導(dao)體材料的(de)(de)(de)pN結(jie)中(zhong)，當(dang)注(zhu)入的(de)(de)(de)少數(shu)載波與多個載波復合(he)時(shi)，多余(yu)的(de)(de)(de)能(neng)量以(yi)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)形式釋放，電(dian)能(neng)直接轉換成光(guang)(guang)能(neng)。如果在(zai)pN接合(he)上加入反向(xiang)電(dian)壓(ya)，少數(shu)載流(liu)(liu)子(zi)難以(yi)注(zhu)入，因此(ci)不發(fa)光(guang)(guang)。使用這樣的(de)(de)(de)注(zhu)入式電(dian)致發(fa)光(guang)(guang)原(yuan)理制作的(de)(de)(de)LED被(bei)(bei)稱(cheng)為(wei)led燈珠。這在(zai)正方向(xiang)動(dong)作時(shi)（即兩(liang)端正向(xiang)電(dian)壓(ya)，電(dian)流(liu)(liu)從LED陽(yang)極(ji)流(liu)(liu)向(xiang)陰(yin)極(ji)時(shi)，半(ban)導(dao)體晶(jing)體從紫外線到紅外線發(fa)出不同的(de)(de)(de)臉0的(de)(de)(de)光(guang)(guang)線，光(guang)(guang)的(de)(de)(de)強弱(ruo)與電(dian)流(liu)(liu)有關。

最初led燈(deng)珠被用(yong)(yong)(yong)作儀(yi)表的(de)(de)(de)指示光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)，之后，各種光(guang)(guang)0的(de)(de)(de)led燈(deng)珠被廣泛應(ying)用(yong)(yong)(yong)于交(jiao)通信號燈(deng)和大面積顯示器，產生了經(jing)濟(ji)效(xiao)果(guo)(guo)和社會(hui)效(xiao)果(guo)(guo)。以12英寸(cun)的(de)(de)(de)紅(hong)色(se)0交(jiao)通信號為(wei)例，美國原本采(cai)用(yong)(yong)(yong)壽命長(chang)、光(guang)(guang)效(xiao)率低的(de)(de)(de)140瓦白熾(chi)燈(deng)泡(pao)作為(wei)光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)，產生了2000流明(ming)白光(guang)(guang)。經(jing)過紅(hong)色(se)0濾鏡后，光(guang)(guang)損失了90%，只剩下200流明(ming)的(de)(de)(de)紅(hong)光(guang)(guang)。另一方面，在新設(she)計(ji)的(de)(de)(de)燈(deng)中，Lumileds公(gong)司采(cai)用(yong)(yong)(yong)18個紅(hong)0LED光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)，通過消耗(hao)包(bao)含(han)電路損耗(hao)的(de)(de)(de)14瓦的(de)(de)(de)電力，能夠產生同樣的(de)(de)(de)光(guang)(guang)效(xiao)率。汽車信號燈(deng)也(ye)是led燈(deng)珠光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)應(ying)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)重要領域(yu)。

在一(yi)般照明中，更需要白(bai)色0的(de)(de)(de)(de)(de)光源。1998年白(bai)光的(de)(de)(de)(de)(de)led燈(deng)珠(zhu)開發(fa)(fa)成(cheng)功(gong)。該led燈(deng)珠(zhu)是將(jiang)GaN芯片和(he)釔(yi)鋁石榴石YAG打包(bao)后的(de)(de)(de)(de)(de)。GaN芯片藍(lan)光（λp=465nm，Wd=30nm）通(tong)過高溫燒結制作(zuo)的(de)(de)(de)(de)(de)含(han)Ce3+YAG磷(lin)光體(ti)(ti)被該藍(lan)光激發(fa)(fa)，發(fa)(fa)出(chu)(chu)黃(huang)色0光，峰值550nm。藍(lan)光led燈(deng)珠(zhu)基(ji)板(ban)是混合了(le)YAG的(de)(de)(de)(de)(de)樹脂薄層，約200？安裝在杯反射(she)室上以覆蓋500nm。led燈(deng)珠(zhu)從(cong)基(ji)板(ban)發(fa)(fa)出(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)藍(lan)色光的(de)(de)(de)(de)(de)部(bu)分被熒光體(ti)(ti)吸收，另(ling)一(yi)方的(de)(de)(de)(de)(de)藍(lan)色光與從(cong)熒光體(ti)(ti)發(fa)(fa)出(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)黃(huang)光混合而得到白(bai)光。這(zhe)里，對(dui)于InGaN/YAG白(bai)0LED，通(tong)過使YAG磷(lin)光體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)化學組成(cheng)變化，調整磷(lin)光體(ti)(ti)層的(de)(de)(de)(de)(de)厚度，能(neng)夠得到0溫度3500~1000K的(de)(de)(de)(de)(de)各0白(bai)光。通(tong)過這(zhe)種藍(lan)光led燈(deng)珠(zhu)獲得白(bai)光的(de)(de)(de)(de)(de)方法是結構簡單、成(cheng)本低(di)、技(ji)術成(cheng)熟度高，所以使用得最多。

上世紀60年代，科學技術(shu)人員利用半導體pN接合發(fa)(fa)光(guang)的原(yuan)理(li)，在led燈(deng)(deng)珠(zhu)(zhu)中進行(xing)了開發(fa)(fa)。當時開發(fa)(fa)的led燈(deng)(deng)珠(zhu)(zhu)材料(liao)是GaASP，其發(fa)(fa)光(guang)面部0是紅(hong)色0。經過(guo)近30年的發(fa)(fa)展，現(xian)在廣為人知的led燈(deng)(deng)珠(zhu)(zhu)可以發(fa)(fa)出紅(hong)、橙、黃、綠、藍等(deng)很(hen)多(duo)0光(guang)。但是，照明所需要的白光(guang)led燈(deng)(deng)珠(zhu)(zhu)近年來終于發(fa)(fa)展起(qi)來了，現(xian)在理(li)解了白光(guang)led燈(deng)(deng)珠(zhu)(zhu)。

1.可(ke)見光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)與led燈(deng)(deng)珠(zhu)白(bai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)系。在眾(zhong)所周(zhou)之，可(ke)見光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)波長(chang)(chang)范圍為(wei)380nm？760nm，紅色(se)、橙色(se)、黃色(se)、綠色(se)、藍色(se)、藍色(se)、紫(zi)色(se)是(shi)人類眼睛能(neng)感受(shou)到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)70光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)，這(zhe)7種臉0的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)分(fen)別是(shi)一種單(dan)0光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)。例如led燈(deng)(deng)珠(zhu)發的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)紅光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)峰值波長(chang)(chang)是(shi)565nm。可(ke)見光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)中沒(mei)有(you)白(bai)0光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)。白(bai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)不(bu)是(shi)單(dan)0光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)，而(er)是(shi)像太陽光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)是(shi)從7種單(dan)0光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)合(he)(he)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)白(bai)0光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)那樣，從多個單(dan)0光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)合(he)(he)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)復合(he)(he)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)，彩色(se)0電視的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)白(bai)0光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)也是(shi)從3根(gen)0紅、綠、藍合(he)(he)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。由此可(ke)知，為(wei)了將(jiang)led燈(deng)(deng)珠(zhu)導出到白(bai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)，該(gai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)特性應該(gai)包含整個可(ke)見光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)范圍。但是(shi)，在當前的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)處理條件下，制(zhi)造(zao)這(zhe)樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)性能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)led燈(deng)(deng)珠(zhu)是(shi)不(bu)可(ke)能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。根(gen)據(ju)可(ke)見光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究，在人類看(kan)來白(bai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)需要(yao)至(zhi)少兩個光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)混合(he)(he)，即兩個波長(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)（藍0光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)+黃0光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)）或三(san)個波長(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)（藍0光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)+綠0光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)+紅0光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)模式。上(shang)述兩種模式中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)白(bai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)都(dou)需要(yao)藍色(se)0光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)，所以攝取藍色(se)0光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)是(shi)現在各(ge)大(da)廠商追趕的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)“藍光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)技術”的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)制(zhi)造(zao)白(bai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵(jian)技術。

2.白(bai)光(guang)(guang)(guang)led燈(deng)(deng)珠(zhu)的過(guo)程結構和白(bai)色(se)(se)(se)0光(guang)(guang)(guang)源(yuan)。對(dui)于(yu)一(yi)般(ban)照明(ming)，在過(guo)程結構上，白(bai)光(guang)(guang)(guang)led燈(deng)(deng)珠(zhu)通常以兩種(zhong)方法(fa)形成(cheng)，第(di)(di)一(yi)種(zhong)是(shi)使用“藍色(se)(se)(se)技術(shu)”與熒(ying)光(guang)(guang)(guang)體配合(he)形成(cheng)白(bai)光(guang)(guang)(guang)。第(di)(di)二種(zhong)是(shi)多個單(dan)一(yi)的零光(guang)(guang)(guang)混(hun)合(he)方法(fa)。兩種(zhong)方法(fa)白(bai)光(guang)(guang)(guang)設備的生成(cheng)都成(cheng)功。第(di)(di)一(yi)方法(fa)產生白(bai)光(guang)(guang)(guang)碼片藍光(guang)(guang)(guang)GaM。λp＝465nm，YAG釔鋁(lv)石榴石與熒(ying)光(guang)(guang)(guang)體一(yi)起封(feng)裝，在熒(ying)光(guang)(guang)(guang)體被(bei)藍色(se)(se)(se)光(guang)(guang)(guang)激發后發出(chu)黃色(se)(se)(se)0光(guang)(guang)(guang)，結果藍色(se)(se)(se)光(guang)(guang)(guang)和黃光(guang)(guang)(guang)混(hun)合(he)形成(cheng)白(bai)光(guang)(guang)(guang)。第(di)(di)二方法(fa)使用不同的0光(guang)(guang)(guang)芯片封(feng)裝，并通過(guo)混(hun)合(he)每個0光(guang)(guang)(guang)來(lai)產生白(bai)光(guang)(guang)(guang)。

3.白(bai)光(guang)(guang)(guang)led燈(deng)(deng)(deng)(deng)珠(zhu)照(zhao)明(ming)(ming)(ming)(ming)新(xin)光(guang)(guang)(guang)源的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)前景。為了(le)說(shuo)明(ming)(ming)(ming)(ming)白(bai)光(guang)(guang)(guang)led燈(deng)(deng)(deng)(deng)珠(zhu)的(de)(de)(de)特征(zheng)，來看看現在(zai)使用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)照(zhao)明(ming)(ming)(ming)(ming)光(guang)(guang)(guang)源的(de)(de)(de)狀(zhuang)況吧。白(bai)熾(chi)燈(deng)(deng)(deng)(deng)泡和鹵(lu)素鎢(wu)燈(deng)(deng)(deng)(deng)，其光(guang)(guang)(guang)效(xiao)應(ying)為12？24流(liu)(liu)(liu)明(ming)(ming)(ming)(ming)/瓦(wa)(wa)。熒光(guang)(guang)(guang)燈(deng)(deng)(deng)(deng)和HID燈(deng)(deng)(deng)(deng)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)效(xiao)應(ying)是50？120流(liu)(liu)(liu)明(ming)(ming)(ming)(ming)/瓦(wa)(wa)。對(dui)白(bai)光(guang)(guang)(guang)led燈(deng)(deng)(deng)(deng)珠(zhu)：1998年(nian)白(bai)光(guang)(guang)(guang)發光(guang)(guang)(guang)二(er)極管的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)效(xiao)應(ying)只有5流(liu)(liu)(liu)明(ming)(ming)(ming)(ming)/瓦(wa)(wa)，1999年(nian)達(da)(da)(da)(da)到(dao)15流(liu)(liu)(liu)明(ming)(ming)(ming)(ming)/瓦(wa)(wa)，這(zhe)個指標接(jie)近(jin)普通家用(yong)(yong)(yong)白(bai)熾(chi)燈(deng)(deng)(deng)(deng)泡，2000年(nian)白(bai)光(guang)(guang)(guang)led燈(deng)(deng)(deng)(deng)珠(zhu)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)效(xiao)應(ying)達(da)(da)(da)(da)到(dao)25流(liu)(liu)(liu)明(ming)(ming)(ming)(ming)/瓦(wa)(wa)，這(zhe)個指標接(jie)近(jin)鹵(lu)素鎢(wu)燈(deng)(deng)(deng)(deng)。到(dao)2005年(nian)led燈(deng)(deng)(deng)(deng)珠(zhu)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)效(xiao)率(lv)(lv)達(da)(da)(da)(da)到(dao)50流(liu)(liu)(liu)明(ming)(ming)(ming)(ming)/瓦(wa)(wa)，預計2015年(nian)led燈(deng)(deng)(deng)(deng)珠(zhu)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)效(xiao)率(lv)(lv)將達(da)(da)(da)(da)到(dao)150～200流(liu)(liu)(liu)明(ming)(ming)(ming)(ming)/瓦(wa)(wa)。此(ci)時白(bai)光(guang)(guang)(guang)led燈(deng)(deng)(deng)(deng)珠(zhu)的(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)電(dian)流(liu)(liu)(liu)達(da)(da)(da)(da)到(dao)安培電(dian)平。由此(ci)可(ke)知，可(ke)以開(kai)發白(bai)光(guang)(guang)(guang)led燈(deng)(deng)(deng)(deng)珠(zhu)作(zuo)家用(yong)(yong)(yong)照(zhao)明(ming)(ming)(ming)(ming)光(guang)(guang)(guang)源的(de)(de)(de)現實。

一般(ban)照明(ming)用的(de)(de)(de)白(bai)熾(chi)燈(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)泡(pao)和鹵素鎢(wu)燈(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)雖然(ran)便宜，但是(shi)光(guang)效率低（燈(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)管(guan)的(de)(de)(de)熱效果(guo)被(bei)浪費），壽命短，維(wei)(wei)護工作(zuo)量大，但是(shi)如果(guo)以白(bai)光(guang)led燈(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)珠為(wei)照明(ming)，不(bu)(bu)僅光(guang)效率高，而(er)且壽命長（連續工作(zuo)時間10000小時以上）基本上不(bu)(bu)需要維(wei)(wei)護。現在(zai)德國(guo)Hella公(gong)司正在(zai)利用白(bai)光(guang)led燈(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)珠開(kai)發飛機讀書燈(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)。在(zai)澳大利亞(ya)首都堪培(pei)拉的(de)(de)(de)街道上，作(zuo)為(wei)路燈(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)的(de)(de)(de)照明(ming)白(bai)光(guang)led燈(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)珠被(bei)使用。我國(guo)的(de)(de)(de)城市交通管(guan)理燈(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)白(bai)光(guang)led燈(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)珠也取代(dai)了初(chu)期(qi)的(de)(de)(de)交通秩序(xu)指示燈(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)。預計在(zai)不(bu)(bu)久的(de)(de)(de)將來，白(bai)光(guang)led燈(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)珠代(dai)替(ti)現有(you)照明(ming)進入家(jia)庭。