發(fā)光二極管

發(fā)光二極管（Light Emitting Diode，LED）是一種半導(dǎo)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(yīng)、色彩豐富等優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)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(fù)兩個(gè)半導(dǎo)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(fù)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(xué)家Nick Holonyak Jr. 于1962年發(fā)明，隨后不斷地改進(jìn)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?yàn)樗鼈兌际腔赑-N結(jié)的原理工作。LED的符號中有一個(gè)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(huì)標(biāo)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(dǎo)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(dòng)，空穴將從P區(qū)向N區(qū)移動(dòng)，兩者進(jìn)行復(fù)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(xué)透鏡或者玻璃外殼中輻射出來。不同種類的半導(dǎo)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(shí)現(xiàn)亮度和頻率的控制。