LED是一種當(dāng)電流通過(guò)時(shí)會(huì)發(fā)光的半導(dǎo)體,具有傳統(tǒng)光源無(wú)法模仿的優(yōu)異特性。
我將簡(jiǎn)要解釋為什么這樣的 LED 會(huì)發(fā)光。
LED發(fā)光原理
LED芯片的基本結(jié)構(gòu)由具有許多正空穴*1)的p型半導(dǎo)體和具有許多負(fù)電子的n型半導(dǎo)體(PN結(jié))組成。
當(dāng)對(duì) LED 芯片施加正向電壓*2)時(shí),空穴 (+)和電子 (-)在 LED 芯片中移動(dòng),導(dǎo)致電流流動(dòng)。
在這個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電子和空穴碰撞結(jié)合(這種現(xiàn)象稱(chēng)為復(fù)合),并且在復(fù)合狀態(tài)下,能量比電子和空穴原來(lái)的能量小,是穩(wěn)定的。
此時(shí)產(chǎn)生的多余能量被轉(zhuǎn)化為光能并發(fā)光。這就是LED發(fā)光的原理。
這樣,與燈泡利用電加熱燈絲發(fā)出的光不同,LED直接將電轉(zhuǎn)化為光,因此具有傳統(tǒng)光源所不具備的功耗低、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。
*1) 空穴是電子在p型半導(dǎo)體中移動(dòng)時(shí)殘留在其所在位置的空穴。
*2) LED有極性,p型半導(dǎo)體側(cè)稱(chēng)為“陽(yáng)極(符號(hào)A)",n型半導(dǎo)體側(cè)稱(chēng)為“陰極(符號(hào)K)"。除非以正確的方向施加電壓,否則 LED 不會(huì)通過(guò)電流。當(dāng)通過(guò)將正極(+)連接到陽(yáng)極(A)側(cè)、將負(fù)極(-)連接到陰極(K)側(cè)來(lái)施加電壓時(shí),這被稱(chēng)為“正向"。換句話(huà)說(shuō),就是LED發(fā)光的方向和電流能夠正確流動(dòng)的方向。
LED形狀
LED大致可分為表面安裝型和彈型。
表面貼裝LED
這種類(lèi)型填充有環(huán)氧樹(shù)脂或硅等樹(shù)脂。
內(nèi)表面呈錐形作為反射器。
還有采用環(huán)氧樹(shù)脂、硅樹(shù)脂、玻璃等材料制成的透鏡以提高方向性的型號(hào),以及支持大電流、底部附有散熱器以改善散熱的型號(hào)。
彈型LED
這種類(lèi)型集成了引線(xiàn)框架和 LED 芯片。
周?chē)鷧^(qū)域用環(huán)氧樹(shù)脂密封。空氣和LED芯片之間存在折射率,可以有效地提取光線(xiàn)。