机电之家主页电工园地电工常识电工根底常识 LED发光二极管的根底原理及结构

  LED 是一种直接注入电流的发光器材，是半导体晶体内部受激电子从高能级回复到低能级时，发射出光子的成果，这便是一般所说的自发发射跃迁。当LED的PN结加上正向偏压，注入的少量载流子和大都载流子（电子和空穴）复合而发光。有必要留意一下的是，关于很多处于高能级的粒子各自别离自发发射一列一列角频率为ν ＝Eg/h的光波，但各列光波之间没固定的相位联系，能够有不同的偏振方向，而且每个粒子所发射的光沿一切或许的方向传达，这样的一个进程称为自发发射。其发射波长可用下式来表明：λ(μm)＝1.2396/Eg(eV)

  发光二极管（light emission diode LED）图1显现了LED的结构截面图。要使LED发光，有源层的半导体资料有必要是直接带隙资料，跳过带隙的电子和空穴能够直接复合发射出光子。为了使器材有好的光和载流子约束，大多选用双异质结（DH）结构。

  因为LED没有光学谐振腔挑选波长，所以它的光谱是以自发发射为主的光谱，图2显现出了LED的典型光谱曲线。发光光谱曲线上发光强度最大时所对应的波长称为发光峰值波长，光谱曲线上两个半光强点所对应的波长差称为谱线nm之间。峰值波长和谱线所示，当被测器材的正向作业电流到达规则值时，旋转单色仪波鼓，使指示器到达最大值，读出波长峰值，此即为该器材的发光峰值波长。在旋转单色仪波鼓（朝相反方向各转一次），使指示器读数为最大值的一半时，读出两个等于最大值一半的数值，两者之差即为光谱谱线能够精确的看出，当器材温度上升时，光谱曲线随之向右移动，从峰值波长的改变能够求出LED的波长温度系数。

  LED一般都具有图4所示的较好的伏安特性。当LED管芯经过正向电流为规则的值时，正、负极之间发生的电压降，即为正向亚降（以VF表明，单位为V），因为正向电阻比较小，故VF一般都较低，图5示出了VF的测验原理图

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