二極管是發光的嗎_二極管發光是什么現象
發光二極管一般被稱為LED,是電子世界中真正的無名英雄。那些做了很多不同的工作,可以在各種設備上看到它的存在。我們介紹了如何分析發光二極管的操作原理。基本上,發光二極管只不過是微小的燈泡。
但是,與一般的白熾燈泡不同,發光二極管沒有燈絲,不特別熱。半導體材料中的電子只是移動發光。二極管二極管是半導體裝置中最常見的器件,許多半導體是最混合半導體材料制成的(原子或其他物質)發光二極管導體材料通常是鋁砷化工作,在純鋁砷化工作中,所有原子都與鄰居完美結合自由電子連接電流沒有剩余。在雜交材料中,多余的原子改變電平衡,而不是增加自由電子,而是創造電子可以通過的空穴。這兩個附加條件使材料更導電。由于具有多余電子的半導體稱為N型半導體,具有多余的負電粒子,所以在N型半導體材料中,自由電子從負電區域流向正電區域。因為具有附加“電子空穴”的半導體稱為p型半導體,具有正電粒子。電子可以從另一個電子孔跳到另一個電子空穴,并從負電區域流到正電區域。
因此,顯示電子空穴本身從正電區域流向負電區域。二極管中N型半導體物質和p型半導體物質結合,電子附著在各個一端。這樣排列的話,電流只從一個方向流動。在電壓沒有通過二極管的情況下,電子沿著轉換層之間的匯合從N型半導體流向p型半導體,形成損耗區域。在損耗區域,半導體物質恢復到原來的絕緣狀態。這些“電子空穴”全部被滿足,沒有自由電子和電子真空區域,電流不流通。為了消除丟失區域,必須將N型移動到p型,并將空穴反向移動。為了達到目的,從二極管N型的一方連接電流的負極和p型連接到電流的正極。
此時,N型物質的自由電子被負極電子排斥并被正極電子吸引。p型物質中的電子空穴向另一個方向移動。當電壓在電子之間足夠高時,損耗區域中的電子再次在電子空穴中開始自由移動。損耗區域消失,電流通過二極管。嘗試在其他方向上流通電流時,p型端子連接到電流負極和N型,連接到正極,電流不流動。N型物質的負極電子被正極電子吸引。p型物質的正極電子空穴被負極電子吸引。
由于電子空穴和電子都在錯誤的方向上移動,電流流不通過匯合處,損耗區域增加。為什么二極管發光的光是能量的一種,是由原子發射的呢。由有能量和動力但沒有質量的微粒子那樣的小束組成。這些粒子被稱為光子,是光的最基本單位。
光子通過電子轉移發射。在原子中,電子在原子的四個周圍以軌道的形式移動。電子在不同的軌道函數中具有不同的能量。通常,具有較大能量的電子從核軌道移動。當電子從較低的軌道進入更高的軌道時,能量水平增加,相反,當電子從較高的軌道函數落入較低的軌道函數時,電子釋放能量。能量以光子的形式發射。更高的能量降低發射更高能量的光子,并且其高頻是特征。自由電子從p型層通過二極管落入空電子空穴。這包括從導帶落下到較低的軌道函數,從而電子以光子的形式發射能量。這在任何二極管中都會發生。當有二極管的物質構成時,只能看到光子。當標準硅二極管的原子例如電子落在相對短的距離原子上時,這樣排列。結果,在電子頻率這么低的情況下,人是看不見的。
可見光發光二極管確定光子的頻率,換言之,確定光的顏色,例如用于數字顯示時鐘。當所有二極管發光時,幾乎都無效。在通常的二極管中,半導體材料本身通過吸引大量的光能而結束。發光二極管是將集中光覆蓋在特定方向上的塑性燈泡。發光二極管比傳統的白熾燈泡有幾個優點。第一個是發光二極管沒有燈絲燃燒,壽命變長。而且,發光二極管的小塑性燈泡使發光二極管更長。
也可以更容易地適應現在的電子電路。傳統的白熾燈泡的發光過程中,含有大量的熱量。這完全是能量的浪費。因為幾乎所有的有效電流都不會直接產生可見光,所以除非將燈作為發熱器使用。發光二極管發出的熱量非常少,相對地,電能直接發光的話,電能的需求就會大幅度減少。傳統上,發光二極管是由先進的半導體材料制成的,所以在許多照明應用中太貴了。半導體器件的價格在過去10年中大幅下降,但在更廣泛的發光二極管應用下,可以選擇更劃算的照明,并且在不久的將來,發光二極管將在世界技術中發揮更大的作用。
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