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LED发光原理是什么?

时间:2020-11-14 23:33 点击次数:
 
LED灯也叫做发光二极管。一块发光的半导体材料芯片,用银胶或白胶固化到支架上,然后用银线或金线连接芯片和电路板,四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,它的体积极小并且很脆弱,不方便于直接使用。于是设计者就为它添加了一个保护外壳并将它封存在内,这样就形成大家通常说的LED灯珠.将许多LED灯珠拼连在一起后,就可以构成各种各样的LED灯。
LED的最重要最基本的结构就是LED灯珠,大家先看看LED灯珠的构造.从上面可以看出来,灯珠的体积很小,如绿豆大小般,但是构造却十分复杂。在大家把LED灯珠结构部分进行放大之后,就会发现内部颗粒状大小的芯片。而这个晶片大构造复杂程度难以想象,通常分为好几层最长层的称作P型半导体层,中间称作发光层,而最底部的叫做N型半导体层。
LED发光原理,物理学角度来讲当电流通过晶片的时候,N型半导体内的电子与P性电导体在发光层剧烈碰撞复合从而产生光子,最后以光子的形式发射出能量,也就是大家常说的光。不同颜色的LED灯是因为半导体材料不同,从而产生各种颜色,大家常见的有红绿蓝黄等等,直到目前还没任何一种半导体材料能够发出白色的光源。可大家平时使用的白色LED灯珠又是怎么产生的呢?这里就需要提到一位诺贝尔奖获得者——中村修二博士。他发明出了蓝光LED,由此也为白光LED奠定了一定的基础。基于这项重大的贡献在2014年授予他诺贝尔物理学奖。
至于蓝光LED是如何转变为白光LED,最大的原因在于晶片中多了一层荧光粉。这幅图中不仅出现了上文所述的N型半导体层、P型半导体层、放光层,还多了一层“荧光粉涂层”。基本的发光原理并没有太大的变化:在两层半导体之间,电子和与空穴碰撞复合并于发光层产生了蓝色的光子。
所产生的蓝光有一部分会直接穿过荧光涂层直接发射出去;剩下的一部分会打在荧光涂层上并与之作用产生黄色光子。蓝色光子与黄色光子共同作用(混合)就产生了白光。
 

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