领导

LED(发光二极管)是一个光电设备它的工作原理是电致发光。Electro-luminance是一种将电能转化为光能，然后再辐射出这种光能的物质的特性。同样，LED中的半导体在电场的影响下发光。

LED的符号是由P-N结二极管的符号与向外的箭头合并而成。这些向外的箭头象征着发光二极管发出的光。

现在的问题是，LED中的半导体材料是如何发光的?这个问题的答案就在于LED的构造和工作。LED的符号描述如下图所示，同样的符号也用于电子电路中。

建设的领导

LED中使用的半导体材料是砷化镓(砷化镓),镓磷化(GaP)或砷化磷化镓(GaAsP)。上述任何一种化合物都可用于LED的构造，但辐射光的颜色随材料的变化而变化。下面是一些材料和它们各自发出的光的颜色。除此之外，下面还给出了典型正向电压的范围。

材料在建筑	颜色	正向电压(伏特)
差距	绿色/红色	2.2
GaAsP	黄色的	2.2
GaAsP	红色的	1.8
氮化镓	白色	4.1
氮化镓	蓝色的	5.0
AllnGaP	琥珀色的	2.1
AllnGaP	黄色的	2.1

LED内部结构

的半导体层p型上面放置n型因为载流子复合发生在p型。此外，它是设备的表面，因此，发射的光很容易在表面上看到。如果p型被放置在下面，光将从p型表面发出，但我们将看不到它。这就是将p类型放在上面的原因。

p型层是由半导体材料的扩散形成的。而在n型区域，外延层生长在n型衬底上。在p型层上使用金属薄膜提供与二极管的阳极连接。同样，在n型上镀上金膜层，提供阴极连接。

金膜层的意义

n型上的金膜层也提供来自二极管底面的反射。如果辐射光的任何重要部分倾向于击中底面，那么将从底面反射到设备的顶面。这提高了LED的效率。

工作的领导

n型为电子多载流子，p型为空穴多载流子。n型电子在导带，p型空穴在价带。导带的能级高于价带的能级。因此，如果电子倾向于与空穴重新结合，它们就必须失去一部分能量，落入较低的能带。

电子可以以热或光的形式失去它们的能量。硅和锗中的电子以热的形式失去能量。因此，它们不被用于led，因为我们想要在半导体中电子以光的形式失去它们的能量。

发射的光子

因此，半导体化合物如磷化镓(Gap)、砷化镓(GaAs)、砷化镓磷化镓(GaAsP)等在电子-空穴复合时发光。这些化合物中的电子失去能量发射的光子。

如果半导体材料是半透明的当结作为光源时，光将从结发射出来。LED是向前操作的有偏见的模式。如果它将操作在反向偏置它将得到损害，因为它不能与忍受反向电压。

led的伏安特性

LED特性曲线显示正向偏压1 V足以使电流呈指数增长。

输出特性曲线表明，LED的辐射功率与正向电流成正比。

领导的优点

1. 温度范围:可在0 - 0范围内任意温度下工作⁰C -70⁰C
2. 切换时间:led的开关时间为1ns。因此，它们在使用大量数组的动态操作中非常有用。
3. 低功耗:它们消耗更少的电力，即使直流电源供应很低，它们也可以使用。
4. 更好的控制:发光二极管的辐射功率是其内部电流的函数。因此，可以很容易地控制LED的光强。
5. 经济、可靠:led价格低廉，可靠性高。
6. 体积小，携带方便:它们的尺寸很小，可以堆叠在一起形成字母数字显示。
7. 更高的效率:led将电能转化为光能的效率是钨丝灯的10-50倍。LED的响应时间是0.1?而在钨丝灯的情况下，这个时间是几十毫秒或几百毫秒。

缺点的领导

1. 过电压或过电流:当电流增加到超过一定限度时，发光二极管可能会损坏。
2. 辐射功率过热:它会因辐射功率的过度增加而过热。这可能会导致LED损坏。

LED的应用

1. 交流电路指示灯:它可以在交流电路中用作指示灯，但是LED的内阻非常小。因此，将一个电阻串联在LED上，使过流通过电阻，从而保护LED不受损坏。

2. 显示面板指示器:发光二极管是用来显示经过电子电路处理的信息的。LED的显示格式如下图所示。

3. 数字手表，计算器和万用表:发光二极管发出可见光，用于数字手表和计算器的指示用途。
4. 远程控制系统及防盗报警系统:那些发射不可见红外光的发光二极管，如砷化镓发光二极管，就被用于这类应用。

这就是发光二极管的优点、缺点和应用。LED是一种重要的光电器件。它也用于光纤通信系统。