发光二极管为什么会发光(发光二极管是半导体吗)
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本文目录
一、二极管发光原理是什么
1、LED二极管它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，所以LED的抗震性能好。
2、发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层，称为PN结。
3、在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。
4、PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。
5、这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。
6、当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关.LED的实质性结构是半导体PN结，核心部分由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层，称为PN结。其发光原理可以用PN结的能带结构来做解释。制作半导体发光二极管的半导体材料是重掺杂的，热平衡状态下的N区有很多迁移率很高的电子，P区有较多的迁移率较低的空穴。
7、在常态下及PN结阻挡层的限制，二者不能发生自然复合，而当给PN结加以正向电压时，由于外加电场方向与势垒区的自建电场方向相反，因此势垒高度降低，势垒区宽度变窄，破坏了PN结动态平衡，产生少数载流子的电注入[16]。
8、空穴从P区注入N区，同样电子从N区注入到P区，注入的少数载流子将同该区的多数载流子复合，不断的将多余的能量以光的形式辐射出去.二极管就发出光了.
二、什么是发光二极管
1、发光二极管(LED)和普通二极管样，发光二极管是PN结二极管。当发光二极管正向导通时能够发光。
2、特性:发光二极管比普通的灯泡发热小、寿命长，以低功率消耗发出亮光，只需较低电压即可工作。
3、LED必须始终与一个串联电阻连接在起。以便限制经过发光二极管的电流。
4、一个LED的N层掺杂较多时，P层的掺杂只能较少。这样二极管接入流通方向时，电流几乎只通过电子运载。P层内出现空穴与电子结合(复合)的情况时，释放出能量。根据具体半导体材料，这种能量以可见光或红外辐射形式释放出来。由于P层非常薄，因此可能有光线溢出。
三、发光二极管的工作原理是什么
1、半导体硅不是单向导电性，P-N结才有单向导电性。而P-N结要用到硅做主要材料。
2、二极管有一个P结和一个N结构成，其中P结掺杂（比如加入硼），另一个掺其他不同的杂质杂（比如磷），将两个结的材料健和连接起来就形成了P-N结，也就是二极管。这样电子就能从掺杂的一边经过先，在电场力的作用下，穿过另一个掺杂的一边。形成回路。但不能从另一个掺杂的一边先过。于是就形成了单向导电性。这就是二极管原理。
3、发光二极管，就是在P-N结中介入了一层活性物质。LED发光就靠这层活性物质。当电子从一个结出来时，大部分电子会掉到地能带。而出于不稳定激发态的活性物质的活性原子。获得电子的能量后放出光子。放出N多光子后，这时宏观上就看到LED发光了。
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