發(fā)光二極管(Light Emitting Diode,LED)是一種半導體元件,能將電能轉(zhuǎn)化為可見光。相比傳統(tǒng)的白熾燈泡和熒光燈管,LED具有高效、長壽命、低能耗、快速響應、色彩豐富等優(yōu)點,因此廣泛應用于照明、顯示、通信、汽車、城市建設(shè)等領(lǐng)域。
1.什么是發(fā)光二極管
發(fā)光二極管是一種正、負兩個半導體材料之間嵌入P-N結(jié)構(gòu)的電子元件。在正向偏壓下,P區(qū)電子與N區(qū)空穴復合釋放出能量,通過輻射的形式轉(zhuǎn)化成可見光。最早的紅色LED由美國科學家Nick Holonyak Jr. 于1962年發(fā)明,隨后不斷地改進和發(fā)展,目前已經(jīng)可以制造出高亮度、高穩(wěn)定性、多顏色、多功能的LED。
2.發(fā)光二極管符號
發(fā)光二極管的符號和普通二極管非常相似,因為它們都是基于P-N結(jié)的原理工作。LED的符號中有一個三角形箭頭,指向法線更長的一條端,表示由P區(qū)到N區(qū)的電流方向。符號上還會標注發(fā)光二極管的種類和性能參數(shù),如顏色、亮度、波長等。
3.發(fā)光二極管工作原理
發(fā)光二極管的工作原理遵循半導體器件的P-N結(jié)特性。在正向偏置下,電子將從N區(qū)向P區(qū)移動,空穴將從P區(qū)向N區(qū)移動,兩者進行復合釋放出能量,以光子形式散發(fā)出去,在LED內(nèi)部逐級反射,最終從光學透鏡或者玻璃外殼中輻射出來。不同種類的半導體材料和摻雜元素,可以制造出不同顏色的LED,并且可以通過調(diào)整電流和電壓來實現(xiàn)亮度和頻率的控制。