| LED是一種特別的二極管,當(dāng)連接最電的時候就會發(fā)出光,通常被用在電子器具來顯示電路是否關(guān)閉或打開的指示燈,透明的環(huán)氧半導(dǎo)體晶片LED環(huán)氧圍封下伸出的那兩條線或者"燈泡"顯示出LED應(yīng)怎樣加連接到電路,LED導(dǎo)線的負極是以兩種方法來顯示,一種是由燈泡的平面,第二種是兩條線當(dāng)中短的那條線,負極導(dǎo)線應(yīng)連接到電池負端,LED運行電壓相對很低大約只有1到4伏電壓,吸取的電流也大約只有10到40毫安.發(fā)光二極管最重要的一部分就是在燈泡中央的半導(dǎo)體晶片,晶片有兩個由接口分離的區(qū)域,P區(qū)域是由正電荷控制,而n區(qū)域是由負電荷控制,這個接口充當(dāng)了P和n電子流動的擋板,只有當(dāng)半導(dǎo)體晶片的電壓足夠時,電流才開時流動和電子穿過接口進入到P區(qū)域,
  
什么使LED發(fā)出光和什么決定了發(fā)光二的顏色
當(dāng)足夠的電壓到達晶片穿過發(fā)光二極管的導(dǎo)線,電子就非常容易的在P和N的區(qū)域穿過分隔處,在P區(qū)域正電荷比負電荷要多很多,在n區(qū)域中的電子比正電荷多,當(dāng)電壓和電流開始流動,在N區(qū)域的電子就有足夠的能源移動穿過分隔處進入P區(qū)域,由于共有的庫侖力的正負電荷之間的互相吸引P區(qū)域電子立即吸引到正電荷,當(dāng)電子足夠的移動到與P區(qū)域的正電荷的接近,這兩種電荷就"重新結(jié)合"
每次電子和正電荷結(jié)合時,電位能轉(zhuǎn)變?yōu)殡姶拍?每次正負電荷的重新結(jié)合時,電磁能的量子以半導(dǎo)體材料的頻率特性的光電形式發(fā)出(通常是鎵,砷和磷的化學(xué)元素結(jié)合)只有當(dāng)光量子在非常狹的頻率范圍內(nèi)才可以發(fā)射光不同的半導(dǎo)體材料使發(fā)光二極管發(fā)出不同的顏色和需要不同的能量去使它們變亮.
發(fā)光二極管發(fā)出的能量有多少
所需的電壓引起電子流動穿過P-n分隔處和電能是同恒量的,不同顏色的發(fā)光二極管發(fā)出單色的顯眼光,發(fā)光二極管發(fā)出光的能量(E)是和電子電荷(q)有關(guān)和所需的電壓(V)使發(fā)光二極管發(fā)光E = qV 焦耳,這個公式簡單的說明了電壓和電能是同恒量的.恒量q是指一個單電子的電荷-1.6 x 10-19庫侖(電量單位)
找出來自電壓的能量
假如測量流過發(fā)光二極管導(dǎo)線的電壓,你希望找出使發(fā)光二極管發(fā)出光所需的相應(yīng)能量.比如說發(fā)紅光的發(fā)光二極管和所測電壓和導(dǎo)線是1.7伏,那么使二極管發(fā)光所需的能量是E = qV 或者 E = -1.6 x 10-19 (1.71) 焦耳
找出來自波長的頻率
光的頻率和光的波長有關(guān)聯(lián),分光儀可以用來檢查由發(fā)光二極管發(fā)出的光和估計由LED發(fā)出光的最高峰值.但我們更喜歡檢測由LED所發(fā)出的光強度 ,.C是代表光的速度(3 x 108 米每秒)而 是代表由分光儀讀取的光波長(以納米或10-9 米為單位).假如你從分光儀器中觀察發(fā)紅光的二極管,你會發(fā)現(xiàn)LED發(fā)出的最高的強度顏色范圍和從分光儀讀取的波長是相符合的= 660 nm or 660 x 10-9 m. |
