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LED燈珠知識

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P型半導體-LED燈珠的發光原理

發布時間:2022-06-08 15:41:07

P型(xing)半導體(ti)(ti),也稱為空(kong)穴(xue)型(xing)半導體(ti)(ti)。P型(xing)半導體(ti)(ti)即(ji)空(kong)穴(xue)濃度(du)遠大于自由電子濃度(du)的雜質半導體(ti)(ti)。

特點  半(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)中有兩種載流子:導(dao)(dao)帶(dai)(dai)中的電(dian)子和價帶(dai)(dai)中的空穴。如果(guo)某一類(lei)型半(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)的導(dao)(dao)電(dian)性主要(yao)依靠價帶(dai)(dai)中的空穴,則該類(lei)型的半(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)就稱為P型半(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)。

“P”表(biao)示正電(dian)的(de)(de)意(yi)思,取自英(ying)文(wen)Positive的(de)(de)個(ge)字母。在這類(lei)半(ban)(ban)導體中,參與導電(dian)的(de)(de)(即(ji)電(dian)荷載體)主(zhu)要是(shi)帶正電(dian)的(de)(de)空(kong)穴,這些(xie)空(kong)穴來自半(ban)(ban)導體中的(de)(de)受主(zhu)。因此凡摻有受主(zhu)雜質或受主(zhu)數量(liang)多于施主(zhu)的(de)(de)半(ban)(ban)導體都是(shi)p型半(ban)(ban)導體。例如,含有適(shi)量(liang)三價元素硼、銦、鎵等的(de)(de)鍺或硅等半(ban)(ban)導體就是(shi)P型半(ban)(ban)導體。

P型半導體-LED燈珠的發光原理

由(you)于P型(xing)半(ban)導(dao)(dao)體中正電荷(he)量與負(fu)電荷(he)量相(xiang)等,故P型(xing)半(ban)導(dao)(dao)體呈電中性(xing)。空穴主要由(you)雜(za)質原子提供,自(zi)由(you)電子由(you)熱激發形成。摻入(ru)的雜(za)質越多,多子(空穴)的濃度(du)就(jiu)越高,導(dao)(dao)電性(xing)能就(jiu)越強(qiang)。

形(xing)成原(yuan)理(li)  要產(chan)生較多(duo)的(de)空(kong)(kong)穴濃(nong)度(du)就需(xu)(xu)依賴摻(chan)雜或(huo)缺(que)陷。在純凈的(de)硅(gui)晶體中(zhong)(zhong)摻(chan)入三價元(yuan)(yuan)素(如(ru)硼),使之取代晶格中(zhong)(zhong)硅(gui)原(yuan)子(zi)的(de)位置,就形(xing)成P型(xing)半導(dao)(dao)體。對于Ⅳ族元(yuan)(yuan)素,半導(dao)(dao)體(鍺、硅(gui)等(deng))需(xu)(xu)進行Ⅲ族元(yuan)(yuan)素的(de)摻(chan)雜;對于Ⅲ-Ⅴ族化(hua)合物半導(dao)(dao)體(如(ru)砷化(hua)鎵),常用(yong)摻(chan)雜Ⅱ族元(yuan)(yuan)素來(lai)提(ti)(ti)供所需(xu)(xu)的(de)空(kong)(kong)穴濃(nong)度(du);在離子(zi)晶體型(xing)氧化(hua)物半導(dao)(dao)體中(zhong)(zhong),化(hua)學配比的(de)微量偏(pian)移可造成大(da)量電載荷流(liu)子(zi),氧量偏(pian)多(duo)時形(xing)成的(de)缺(que)陷可提(ti)(ti)供空(kong)(kong)穴,Cu2O、NiO、VO2等(deng)均(jun)是該類型(xing)的(de)P型(xing)半導(dao)(dao)體,且當它(ta)們在氧壓中(zhong)(zhong)加熱后,空(kong)(kong)穴濃(nong)度(du)將隨之增加.上述能給半導(dao)(dao)體提(ti)(ti)供空(kong)(kong)穴的(de)摻(chan)雜原(yuan)子(zi)或(huo)缺(que)陷,均(jun)稱受(shou)主。

led燈珠即(ji),發光(guang)二極管(guan)是(shi)能夠立即(ji)將(jiang)電轉換(huan)為(wei)光(guang)的(de)(de)固(gu)體(ti)半導(dao)體(ti)元件。發光(guang)二極管(guan)由GaAs(氮化(hua)(hua)鎵)、Gap(磷化(hua)(hua)鎵)、GaAsp(磷氮化(hua)(hua)鎵)等(deng)半導(dao)體(ti)材料(liao)構(gou)成的(de)(de)III?是(shi)IV族化(hua)(hua)學(xue)物質(zhi),其關鍵是(shi)pN接合。因此,一般(ban)的(de)(de)p?N結的(de)(de)I?具有N特(te)性(xing),即(ji)前向(xiang)導(dao)通、反向(xiang)端(duan)接、貫通特(te)性(xing)。LED的(de)(de)心血管(guan)是(shi)半導(dao)體(ti)材料(liao)的(de)(de)芯片(pian),芯片(pian)的(de)(de)一端(duan)安裝在支撐框架上,一端(duan)為(wei)負段(duan),另一端(duan)連(lian)接到開(kai)關電源的(de)(de)正段(duan),所有芯片(pian)用環氧樹脂(zhi)橡膠(jiao)封裝。

半導(dao)體材料芯片由三個(ge)部分組成,一部分是(shi)p型半導(dao)體,其中空(kong)穴占主導(dao)性(xing),另一端是(shi)N型半導(dao)體,其中主要是(shi)電(dian)子(zi)器件(jian),中間(jian)一般為1?是(shi)五個(ge)周期的(de)量(liang)子(zi)井(jing)。當電(dian)流量(liang)響應于功率(lv)傳送(song)線的(de)效果而作(zuo)用(yong)于該芯片時,電(dian)子(zi)元件(jian)和空(kong)穴被(bei)引導(dao)到量(liang)子(zi)井(jing),電(dian)子(zi)元件(jian)在(zai)量(liang)子(zi)井(jing)內與空(kong)穴復合,然后運動能如光學(xue)量(liang)子(zi)那樣被(bei)傳送(song)led燈珠,這是(shi)發光的(de)基本原(yuan)(yuan)理(li)。可見光波長即光的(de)顏色為p?由產(chan)生N結(jie)的(de)原(yuan)(yuan)材料決定。

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