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半导体发光二极管灯发光原理

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半导体发光二极管灯,简称LED,是利用半导体材料的特殊性质制成的照明设备。其基本原理是利用PN结的特性,当给PN结加上正向电压时,电子和空穴在PN结附近复合,释放的能量转化为光能。这种能量释放的多少决定了光的波长,如红、绿、黄光的LED。

与其他照明设备如小白炽灯和氖灯相比,LED具有显著优势:工作电压极低(有时仅为几伏),工作电流小(仅需微安级别即可发光),具有出色的抗冲击和抗震性能,可靠性高,使用寿命长。通过调节电流,可以方便地控制发光强度。在光电控制设备和电子设备中,LED常作为光源或信号显示器使用,例如在7段式半导体数码管中,可以组成0-9的数字显示。

LED的核心构造是P型和N型半导体形成的晶片,其中的PN结在正向电压下产生光。当PN结注入少数载流子时,复合过程释放出光,而在反向电压下,由于少数载流子难以注入,LED不发光。这种将电能直接转化为光能的技术,奠定了LED作为高效照明设备的基础。

扩展资料

半导体发光二极管灯是利用半导体二极管的原理做成的灯,可以把电能转化成光能;常简写为LED。其特点是:电源供电电压在6-24V之间,消耗能量较同光效的白炽灯减少80% ,价格比较昂贵。