LED是如何發(fā)光的？

顧名思義，發(fā)光二極管是一種能發(fā)射特定波長(zhǎng)(顏色)的半導(dǎo)體器件。RGB燈珠普通的燈珠只有1顆芯片，這個(gè)用肉眼都很容易分辨的，所有相對(duì)別的燈珠來(lái)說(shuō)，普通燈珠的成本相對(duì)來(lái)說(shuō)要低調(diào)很多。UVC燈珠工藝難點(diǎn)在于點(diǎn)膠量的控制,在膠體高度、點(diǎn)膠位置均有詳細(xì)的工藝要求。側(cè)發(fā)光RGB燈珠(對(duì)于GaAs、SiC導(dǎo)電襯底,具有背面電極的紅光、黃光、黃綠芯片,采用銀膠。對(duì)于藍(lán)寶石絕緣襯底的藍(lán)光、綠光LED芯片,采用絕緣膠來(lái)固定芯片。) 與任何其他半導(dǎo)體芯片一樣，led (led 的實(shí)際發(fā)光單元)的半導(dǎo)體芯片封裝在塑料或陶瓷中。 當(dāng)然，包裝里可能有一個(gè)或多個(gè)芯片。 當(dāng)發(fā)光二極管打開(kāi)時(shí)，電子與空穴復(fù)合并以光子的形式釋放能量(如圖所示)。 這種效應(yīng)通常被稱為場(chǎng)致發(fā)射。

圖1 當(dāng)LED被激發(fā)，電子和空穴進(jìn)行復(fù)合，同時(shí)，能量以特定工作波長(zhǎng)（顏色）的光子技術(shù)形式可以釋放

LED技術(shù)，在照明系統(tǒng)應(yīng)用研究領(lǐng)域里有一個(gè)企業(yè)常用的專用網(wǎng)絡(luò)名詞，被稱為固態(tài)照明（SSL：solid state lighting）。這是我們因?yàn)闆](méi)有區(qū)別于白熾燈的照明設(shè)計(jì)原理（發(fā)光是可以通過(guò)進(jìn)行熱輻射在可見(jiàn)吸收光譜的部分來(lái)分析實(shí)現(xiàn)），固態(tài)照明所指的技術(shù)發(fā)展是以傳統(tǒng)固態(tài)的場(chǎng)致發(fā)光來(lái)實(shí)現(xiàn)。

白光LED的工作原理

最常見(jiàn)辦法是使用一個(gè)單色LED（多數(shù)為銦鎵砷工藝的藍(lán)光LED）配合進(jìn)行不同產(chǎn)品顏色的熒光粉來(lái)實(shí)現(xiàn)我國(guó)白光，對(duì)應(yīng)的LED被稱作為熒光粉產(chǎn)生白光LED. 高亮度LED（HB LED）所激發(fā)的藍(lán)光發(fā)展一部分學(xué)生通過(guò)利用熒光層轉(zhuǎn)化為黃光，另一重要部分可以直接以藍(lán)光治療方式能夠穿過(guò)綠色熒光層。最終，藍(lán)光和黃光的混合構(gòu)成了一種白光。

圖：一個(gè)常見(jiàn)的基于熒光粉的高亮白色LED的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

如圖所示，一部分藍(lán)光直接穿過(guò)熒光粉層，另一部分穿過(guò)熒光粉層時(shí)轉(zhuǎn)化為黃光。

圖：藍(lán)色和黃色的部分混合在一起，得到白色

基于熒光粉的白光LED的光譜進(jìn)行分析中，我們教師可以很清楚的看到LED所直接通過(guò)激發(fā)的藍(lán)光發(fā)展部分企業(yè)以及一個(gè)相對(duì)較寬光譜數(shù)據(jù)分布由熒光粉激發(fā)的黃光部分。

在這里，藍(lán)光和黃光結(jié)合產(chǎn)生白光，牛頓的色散實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這一現(xiàn)象。