二極管是發(fā)光的嗎_二極管發(fā)光是什么現(xiàn)象
發(fā)光二極管一般被稱為L(zhǎng)ED,是電子世界中真正的無(wú)名英雄。那些做了很多不同的工作,可以在各種設(shè)備上看到它的存在。我們介紹了如何分析發(fā)光二極管的操作原理?;旧希l(fā)光二極管只不過(guò)是微小的燈泡。
但是,與一般的白熾燈泡不同,發(fā)光二極管沒(méi)有燈絲,不特別熱。半導(dǎo)體材料中的電子只是移動(dòng)發(fā)光。二極管二極管是半導(dǎo)體裝置中最常見的器件,許多半導(dǎo)體是最混合半導(dǎo)體材料制成的(原子或其他物質(zhì))發(fā)光二極管導(dǎo)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(jié)合自由電子連接電流沒(méi)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(chuàng)造電子可以通過(guò)的空穴。這兩個(gè)附加條件使材料更導(dǎo)電。由于具有多余電子的半導(dǎo)體稱為N型半導(dǎo)體,具有多余的負(fù)電粒子,所以在N型半導(dǎo)體材料中,自由電子從負(fù)電區(qū)域流向正電區(qū)域。因?yàn)榫哂懈郊印半娮涌昭ā钡陌雽?dǎo)體稱為p型半導(dǎo)體,具有正電粒子。電子可以從另一個(gè)電子孔跳到另一個(gè)電子空穴,并從負(fù)電區(qū)域流到正電區(qū)域。
因此,顯示電子空穴本身從正電區(qū)域流向負(fù)電區(qū)域。二極管中N型半導(dǎo)體物質(zhì)和p型半導(dǎo)體物質(zhì)結(jié)合,電子附著在各個(gè)一端。這樣排列的話,電流只從一個(gè)方向流動(dòng)。在電壓沒(méi)有通過(guò)二極管的情況下,電子沿著轉(zhuǎn)換層之間的匯合從N型半導(dǎo)體流向p型半導(dǎo)體,形成損耗區(qū)域。在損耗區(qū)域,半導(dǎo)體物質(zhì)恢復(fù)到原來(lái)的絕緣狀態(tài)。這些“電子空穴”全部被滿足,沒(méi)有自由電子和電子真空區(qū)域,電流不流通。為了消除丟失區(qū)域,必須將N型移動(dòng)到p型,并將空穴反向移動(dòng)。為了達(dá)到目的,從二極管N型的一方連接電流的負(fù)極和p型連接到電流的正極。
此時(shí),N型物質(zhì)的自由電子被負(fù)極電子排斥并被正極電子吸引。p型物質(zhì)中的電子空穴向另一個(gè)方向移動(dòng)。當(dāng)電壓在電子之間足夠高時(shí),損耗區(qū)域中的電子再次在電子空穴中開始自由移動(dòng)。損耗區(qū)域消失,電流通過(guò)二極管。嘗試在其他方向上流通電流時(shí),p型端子連接到電流負(fù)極和N型,連接到正極,電流不流動(dòng)。N型物質(zhì)的負(fù)極電子被正極電子吸引。p型物質(zhì)的正極電子空穴被負(fù)極電子吸引。
由于電子空穴和電子都在錯(cuò)誤的方向上移動(dòng),電流流不通過(guò)匯合處,損耗區(qū)域增加。為什么二極管發(fā)光的光是能量的一種,是由原子發(fā)射的呢。由有能量和動(dòng)力但沒(méi)有質(zhì)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(guò)電子轉(zhuǎn)移發(fā)射。在原子中,電子在原子的四個(gè)周圍以軌道的形式移動(dòng)。電子在不同的軌道函數(shù)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(dòng)。當(dāng)電子從較低的軌道進(jìn)入更高的軌道時(shí),能量水平增加,相反,當(dāng)電子從較高的軌道函數(shù)落入較低的軌道函數(shù)時(shí),電子釋放能量。能量以光子的形式發(fā)射。更高的能量降低發(fā)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(guò)二極管落入空電子空穴。這包括從導(dǎo)帶落下到較低的軌道函數(shù),從而電子以光子的形式發(fā)射能量。這在任何二極管中都會(huì)發(fā)生。當(dāng)有二極管的物質(zhì)構(gòu)成時(shí),只能看到光子。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)硅二極管的原子例如電子落在相對(duì)短的距離原子上時(shí),這樣排列。結(jié)果,在電子頻率這么低的情況下,人是看不見的。
可見光發(fā)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(shù)字顯示時(shí)鐘。當(dāng)所有二極管發(fā)光時(shí),幾乎都無(wú)效。在通常的二極管中,半導(dǎo)體材料本身通過(guò)吸引大量的光能而結(jié)束。發(fā)光二極管是將集中光覆蓋在特定方向上的塑性燈泡。發(fā)光二極管比傳統(tǒng)的白熾燈泡有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。第一個(gè)是發(fā)光二極管沒(méi)有燈絲燃燒,壽命變長(zhǎng)。而且,發(fā)光二極管的小塑性燈泡使發(fā)光二極管更長(zhǎng)。
也可以更容易地適應(yīng)現(xiàn)在的電子電路。傳統(tǒng)的白熾燈泡的發(fā)光過(guò)程中,含有大量的熱量。這完全是能量的浪費(fèi)。因?yàn)閹缀跛械挠行щ娏鞫疾粫?huì)直接產(chǎn)生可見光,所以除非將燈作為發(fā)熱器使用。發(fā)光二極管發(fā)出的熱量非常少,相對(duì)地,電能直接發(fā)光的話,電能的需求就會(huì)大幅度減少。傳統(tǒng)上,發(fā)光二極管是由先進(jìn)的半導(dǎo)體材料制成的,所以在許多照明應(yīng)用中太貴了。半導(dǎo)體器件的價(jià)格在過(guò)去10年中大幅下降,但在更廣泛的發(fā)光二極管應(yīng)用下,可以選擇更劃算的照明,并且在不久的將來(lái),發(fā)光二極管將在世界技術(shù)中發(fā)揮更大的作用。
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