LED發(fa)光(guang)二極管，是(shi)一(yi)(yi)種固態(tai)的半(ban)導體(ti)器件，它可以直接把電轉化為光(guang)。LED的心臟是(shi)一(yi)(yi)個(ge)(ge)半(ban)導體(ti)的晶(jing)片(pian)，晶(jing)片(pian)的一(yi)(yi)端(duan)附在(zai)一(yi)(yi)個(ge)(ge)支架上，一(yi)(yi)端(duan)是(shi)負極，另(ling)一(yi)(yi)端(duan)連接電源的正極，使(shi)整個(ge)(ge)晶(jing)片(pian)被環氧樹脂(zhi)封裝(zhuang)起來。

半(ban)(ban)導(dao)體晶片由兩部分組成，一部分是(shi)P型(xing)半(ban)(ban)導(dao)體，在(zai)它里面(mian)空穴(xue)占主(zhu)導(dao)地位，另一端是(shi)N型(xing)半(ban)(ban)導(dao)體，在(zai)這邊主(zhu)要(yao)是(shi)電子。但這兩種(zhong)半(ban)(ban)導(dao)體連接(jie)起來的(de)時(shi)候，它們之間就形(xing)成一個P-N結。

當(dang)電(dian)(dian)流(liu)通過(guo)導(dao)線(xian)作用(yong)于(yu)這(zhe)(zhe)個(ge)晶片(pian)的(de)(de)(de)時候，電(dian)(dian)子就(jiu)會被(bei)推向P區，在(zai)P區里電(dian)(dian)子跟空穴(xue)復(fu)合，然后(hou)就(jiu)會以(yi)光(guang)(guang)子的(de)(de)(de)形式(shi)發(fa)出能(neng)量，這(zhe)(zhe)就(jiu)是(shi)LED發(fa)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)原(yuan)理。LED 是(shi)英文 light emitting diode (發(fa)光(guang)(guang)二極管)的(de)(de)(de)縮寫(xie)，它的(de)(de)(de)基本結構是(shi)一塊電(dian)(dian)致發(fa)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)半導(dao)體材料芯(xin)片(pian)，用(yong)銀膠或(huo)(huo)(huo)白膠固化到(dao)支架上，然后(hou)用(yong)銀線(xian)或(huo)(huo)(huo)金線(xian)連接芯(xin)片(pian)和電(dian)(dian)路板，然后(hou)四周用(yong)環氧樹脂(zhi)密封，起到(dao)保(bao)護內部(bu)芯(xin)線(xian)的(de)(de)(de)作用(yong)，最后(hou)安(an)裝外(wai)殼，所以(yi) LED 燈(deng)的(de)(de)(de)抗震性能(neng)好。運用(yong)領域涉及到(dao)手機、臺燈(deng)、家電(dian)(dian)等日(ri)常家電(dian)(dian)和機械生(sheng)產方面(mian)。led日(ri)光(guang)(guang)燈(deng)以(yi)質優(you)、耐用(yong)、節(jie)能(neng)為主要特點(dian)，投射角(jiao)度調節(jie)范圍大，15W的(de)(de)(de)亮度相(xiang)當(dang)于(yu)普通40W日(ri)光(guang)(guang)燈(deng)。抗高溫、防(fang)(fang)潮(chao)防(fang)(fang)水、防(fang)(fang)漏電(dian)(dian)。 使用(yong)電(dian)(dian)壓有(you):110V、220V可選，外(wai)罩可選玻璃或(huo)(huo)(huo)PC材質。燈(deng)頭與普通日(ri)光(guang)(guang)燈(deng)一樣。

LED燈(deng)的發(fa)光原理

1.燈珠結構

LED(Light Emitting Diode)燈(deng)最(zui)重(zhong)要的(de)(de)一個發光結(jie)構就是燈(deng)內如綠豆大小般的(de)(de)燈(deng)珠。雖然它(ta)的(de)(de)體積很小，但它(ta)卻內有乾坤。

將LED燈(deng)珠結構放大之后，會發現(xian)有顆形如芝麻大小(xiao)的晶片。

LED的燈珠微細(xi)結構圖(tu)

這(zhe)個晶(jing)片結(jie)構極(ji)其(qi)復(fu)雜(za)，一共(gong)分為好幾層(ceng)：最(zui)上層(ceng)叫做(zuo)P型半導體層(ceng)、中間層(ceng)為發(fa)光層(ceng)、最(zui)下層(ceng)叫做(zuo)N型半導體層(ceng)。

那(nei)么(me)，LED的光是怎么(me)發(fa)出的?

2.發光原理

從物理(li)(li)學角度來理(li)(li)解：當電(dian)流通過晶片時，N型半導(dao)體(ti)內的(de)電(dian)子(zi)(zi)與P型半導(dao)體(ti)內的(de)空穴在發光(guang)層劇烈地(di)碰撞復合(he)產(chan)生光(guang)子(zi)(zi)，以光(guang)子(zi)(zi)的(de)形式發出能量(即大家看見的(de)光(guang))。

發光二(er)極(ji)管

LED也(ye)被稱之為(wei)發光二極管，它的(de)體積極小(xiao)并(bing)且很(hen)脆弱(ruo)，不方便于(yu)直接(jie)使用。于(yu)是設計者(zhe)就為(wei)它添加了(le)一(yi)個保護外(wai)殼并(bing)將它封存在(zai)內，這樣就構成了(le)易于(yu)使用的(de)LED燈珠。

將許多LED燈珠拼(pin)連(lian)在一起(qi)后，就(jiu)可以(yi)構成各(ge)種各(ge)樣的(de)LED燈。

燈(deng)(deng)杯型(xing)的(de)LED燈(deng)(deng)

3.不同顏色的LED燈(deng)

不(bu)同材料的(de)半導體會產生不(bu)同顏色(se)的(de)光色(se)，如紅光、綠光、藍光等等。但是，到(dao)目前為止(zhi)還(huan)沒有(you)任(ren)何一(yi)種(zhong)半導體材料能發出白色(se)的(de)光。

可我(wo)們平時使用的(de)白色(se)LED燈珠又是怎么產(chan)生的(de)呢(ni)?

4.白光(guang)LED燈的產(chan)生

這里就需要提到(dao)一(yi)位(wei)諾貝爾獎(jiang)獲得者(zhe)——中村修二博士。他(ta)發明出(chu)了藍光LED，由此也為(wei)白光LED奠定了一(yi)定的基礎。基于(yu)這項重大的貢(gong)獻在2014年授予(yu)他(ta)諾貝爾物理(li)學獎(jiang)。

中村修二(Shuji Nakamur)

至于藍光LED是如(ru)何(he)轉(zhuan)變為(wei)白(bai)光LED，最大的原因在于晶片中多了一層熒(ying)光粉。

這幅圖中不僅出現了上(shang)文所述(shu)的N型(xing)半導體層、P型(xing)半導體層、放光(guang)層，還(huan)多了一層“熒光(guang)粉涂層”。

基本(ben)的(de)發光(guang)(guang)原理并(bing)(bing)沒有太大的(de)變化(hua)：在兩層(ceng)半(ban)導體之間(jian)，電子和與空穴碰撞復合并(bing)(bing)于發光(guang)(guang)層(ceng)產生了(le)藍(lan)色的(de)光(guang)(guang)子。

所(suo)產生的(de)藍光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)有一部(bu)分會(hui)(hui)直接穿過熒光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)涂(tu)層直接發射出(chu)去;剩下的(de)一部(bu)分會(hui)(hui)打在(zai)熒光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)涂(tu)層上并與之作用產生黃色(se)(se)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)子(zi)。藍色(se)(se)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)子(zi)與黃色(se)(se)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)子(zi)共同(tong)作用(混合)就(jiu)產生了白光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)。

上圖是一個LED的(de)光(guang)譜曲(qu)線：可(ke)以(yi)看到藍(lan)(lan)光(guang)峰值(zhi)位于波長450納(na)米處(chu)，而之(zhi)后稍微低矮一點(dian)的(de)峰值(zhi)是由熒光(guang)粉吸收藍(lan)(lan)光(guang)后所產(chan)生的(de)黃光(guang)的(de)峰值(zhi)。

如果(guo)藍光的(de)占比多一(yi)點，則產生高(gao)色溫(wen)的(de)白光;相(xiang)反，如果(guo)黃光占比多一(yi)點，則產生色溫(wen)較低(di)的(de)白光。

5.各類(lei)生活中的成品LED燈：