發(fā)光二極管簡稱為LED。由含鎵（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）等的化合物制成，半導(dǎo)體發(fā)光器件包括半導(dǎo)體發(fā)光二極管、數(shù)碼管、符號管、米字管及點(diǎn)陣式顯示屏（簡稱矩陣管）等，事實(shí)上，數(shù)碼管、符號管、米字管及矩陣管中的每個發(fā)光單元都是一個發(fā)光二極管。
今天就看看電子元器件常用的兩種發(fā)光二極管，貼片發(fā)光二極管和直插發(fā)光二極管以及介紹發(fā)光二極管的原理與工作條件。
為了讓大家清楚這兩種發(fā)光二極管，就把購買后的實(shí)物發(fā)上去，那么就在油柑網(wǎng)上買直插發(fā)光二極管3mm綠發(fā)綠和貼片發(fā)光二極管0603高亮藍(lán)色兩種常見的，以上圖為例。
發(fā)光二極管原理
發(fā)光二極管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化鎵）、GaP（磷化鎵）、GaAsP（磷砷化鎵）等半導(dǎo)體制成的，其核心是PN結(jié)。因此它具有一般P-N結(jié)的I-N特性，即正向?qū)?，反向截止、擊穿特性。此外，在一定條件下，它還具有發(fā)光特性。在正向電壓下，電子由N區(qū)注入P區(qū)，空穴由P區(qū)注入N區(qū)。進(jìn)入對方區(qū)域的少數(shù)載流子（少子）一部分與多數(shù)載流子（多子）復(fù)合而發(fā)光，如圖1所示。
假設(shè)發(fā)光是在P區(qū)中發(fā)生的，那么注入的電子與價帶空穴直接復(fù)合而發(fā)光，或者先被發(fā)光中心捕獲后，再與空穴復(fù)合發(fā)光。除了這種發(fā)光復(fù)合外，還有些電子被非發(fā)光中心（這個中心介于導(dǎo)帶、介帶中間附近）捕獲，而后再與空穴復(fù)合，每次釋放的能量不大，不能形成可見光。發(fā)光的復(fù)合量相對于非發(fā)光復(fù)合量的比例越大，光量子效率越高。由于復(fù)合是在少子擴(kuò)散區(qū)內(nèi)發(fā)光的，所以光僅在靠近PN結(jié)面數(shù)μm以內(nèi)產(chǎn)生。理論和實(shí)踐證明，光的峰值波長λ與發(fā)光區(qū)域的半導(dǎo)體材料禁帶寬度Ｅg有關(guān)，即λ≈1240/Eg（mm）式中Eg的單位為電子伏特（eV）。若能產(chǎn)生可見光（波長在380nm紫光～780nm紅光），半導(dǎo)體材料的Eg應(yīng)在3.26～1.63eV之間。比紅光波長長的光為紅外光?，F(xiàn)在已有紅外、紅、黃、綠及藍(lán)光發(fā)光二極管，但其中藍(lán)光二極管成本、價格很高，使用普遍。
發(fā)光二極管工作條件
LED是一種電流驅(qū)動的低電壓單向?qū)щ娖骷?，為保證LED正常工作，必須滿足以下幾個方面的基本要求。
（1）輸入直流電壓必須不低于LED的正向電壓降，否則，LED不會導(dǎo)通而發(fā)光。
（2）采用直流電流或單向脈沖電流驅(qū)動，當(dāng)驅(qū)動并聯(lián)的LED或LED串時，要求恒流而不是恒壓供電。
圖1給出了隨機(jī)抽取的6只白光LED（其中A商標(biāo)和B商標(biāo)各3只）的正向電流IF隨正向電壓TIE變化的關(guān)系曲線。如果用恒定電壓驅(qū)動這6只（相并聯(lián)）LED，它們之間的正向電流相差較大，例如用3．4V驅(qū)動，正向電流范圍為l0～44mA，這就使得各只LEDˉ的亮度和色度存在較大的差異。
LED所允許的額定電流（30mA）隨溫度的升高而減小，如圖2所示。由該圖可知，當(dāng)環(huán)境溫度升至50C時，額定電流降至20mA，在此情況下，為防止LED燒毀，驅(qū)動電流必須限制在20mA之內(nèi)。因此，為避免LED的驅(qū)動電流超過最大額定值，影響其可靠性，同時為獲得預(yù)期的亮度要求，保證各個LED亮度和色度的一致性，應(yīng)采用恒定電流驅(qū)動方式，而不是恒壓方式。
以上就是發(fā)光二極管原理_發(fā)光二極管工作條件，希望對各位有幫助。
