二极管的发光原理是什么?

来源：学生作业帮助网编辑：作业帮时间：2024/04/29 22:02:37

二极管的发光原理是什么?
二极管的发光原理是什么?

二极管的发光原理是什么?
LED二极管它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,所以LED的抗震性能好. 发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片,在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层,称为PN结.在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能.PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光.这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED. 当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压）,电流从LED阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关.LED的实质性结构是半导体PN结,核心部分由P型半导体和N型半导体组成的晶片,在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层,称为PN结.其发光原理可以用PN结的能带结构来做解释.制作半导体发光二极管的半导体材料是重掺杂的,热平衡状态下的N区有很多迁移率很高的电子,P区有较多的迁移率较低的空穴.在常态下及PN结阻挡层的限制,二者不能发生自然复合,而当给PN结加以正向电压时,由于外加电场方向与势垒区的自建电场方向相反,因此势垒高度降低,势垒区宽度变窄,破坏了PN结动态平衡,产生少数载流子的电注入[16].空穴从P区注入N区,同样电子从N区注入到P区,注入的少数载流子将同该区的多数载流子复合,不断的将多余的能量以光的形式辐射出去. 二极管就发出光了.

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