LED发光理论

发光二极体,通常称为LED。发光二极体只是一个微小的电灯泡。但不像常见的白炽灯泡,发光二极体没有灯丝,而且又不会特别热,它单单是由半导体材料里的电子移动而使它发光。因为发光二极体没有灯丝会烧坏,所以寿命就更长。并且发光二极体的小小塑性灯泡使得发光二极体更持久耐用,再加上LED可以更加容易适合现在的电子电路。传统白炽灯的发光过程包含了产生大量热量,这完全是浪费能源。发光二极体所发出的热非常少,相对来说,越多电能直接发光就是越大程度上减少对电能的需求。

光是能量的一种形式,一种可以被原子释放出来。是由许多有能量和动力但没品质的微小粒子似的小捆组成的。这些粒子被叫做光子,是光的最基本单位。光子是因为电子移动才释放出来。在原子中,电子在原子的四周围以轨道形式移动。电子在不同的轨函数有着不同等的能量。通常来说,有着更大能量的电子以轨道移动远离了核子。当电子从一个更低的轨道跳到一个更高的轨道,能量水准就增高,反过来,当从更高轨函数跌落到更低的轨函数里时电子就会释放能量。能量是以光子形式释放出来的。更高能量下降释放更高能量的光子,它的特点在于它的高频率。

自由电子从P型层通过二极体落入空的电子空穴。这包含从传导带跌落到一个更低的轨函数,所以电子就是以光子形式释放能量。这在任何二极体里都会发生的,当二极体是由某种物质组成的时候,你只是可以看见光子。在标准硅二极体的原子,比如说,当电子跌落到相对短距离原子是以这样的方式排列。结果,由于电子频率这麼低的情况下人的眼睛是无法看得到的。

可见光LED,比如用在数位显示式时鐘的,间隙的大小决定了光子的频率,换句话说就是决定了光的色彩。当所有二极体都发出光时,大多数都不是很有效的。在普通二极体里,半导体材料本身吸引大量的光能而结束。发光二极体是由一个塑性灯泡覆盖集中灯光在一个特定方向。

半导体零件的价格在过去10年中已经大幅度地降低,相信未来发光二极体在更广泛的应用下,是一个更划算的照明选择。
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