發(fā)光二極管的核心部分是由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成的晶片,在P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體之間有一個過渡層,稱為PN結(jié)。在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中,注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時會把多余的能量以光的形式釋放出來,從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。PN結(jié)加反向電壓,少數(shù)載流子難以注入,故不發(fā)光。當它處于正向工作狀態(tài)時(即兩端加上正向電壓),電流從LED陽極流向陰極時,半導(dǎo)體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線,光的強弱與電流有關(guān)。
相較于其他的光源,LED燈更“干凈” 所謂的“干凈”不是指的燈表面以及內(nèi)部的干凈,而是這個燈是屬于冷光源的,不會產(chǎn)生太多的熱量,不會吸引那些喜光喜熱的昆蟲。特別是在夏天,農(nóng)村的蟲子會特別的多。
閃爍發(fā)光二極管(BTS)是一種由CMOS集成電路和發(fā)光二極管組成的特殊發(fā)光器件,可用于報警指示及欠壓、超壓指示。 閃爍發(fā)光二極管在使用時,無須外接其它元件,只要在其引腳兩端加上適當?shù)闹绷鞴ぷ麟妷海?V)即可閃爍發(fā)光。
紅外發(fā)光二極管也稱紅外線發(fā)射二極管,它是可以將電能直接轉(zhuǎn)換成紅外光(不可見光)并能輻射出去的發(fā)光器件,主要應(yīng)用于各種光控及遙控發(fā)射電路中。 紅外發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)、原理與普通發(fā)光二極管相近,只是使用的半導(dǎo)體材料不同。紅外發(fā)光二極管通常使用砷化鎵(GaAs)、砷鋁化鎵(GaAlAs)等材料,采用全透明或淺藍色、黑色的樹脂封裝。 常用的紅外發(fā)光二極管有SIR系列、SIM系列、PLT系列、GL系列、HIR系列和HG系列等。
基于半導(dǎo)體材料的紫外發(fā)光二極管(UV LED)具有節(jié)能、環(huán)保和壽命長等優(yōu)點,在殺菌消毒、醫(yī)療和生化檢測等領(lǐng)域有重大的應(yīng)用價值。近年來,半導(dǎo)體紫外光電材料和器件在全球引起越來越多的關(guān)注,成為研發(fā)熱點。 2018年12月9一12日,由中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所主辦的第三屆“國際紫外材料與器件研討會” (IWUMD一2018)在云南昆明召開,來自十二個國家的270余位代表出席了會議。本次會議匯聚了國內(nèi)外在紫外發(fā)光二極管材料和器件相關(guān)領(lǐng)域的多位的新研發(fā)成果報告。 [4]
PN結(jié)的端電壓構(gòu)成一定勢壘,當加正向偏置電壓時勢壘下降,P區(qū)和N區(qū)的多數(shù)載流子向?qū)Ψ綌U散。由于電子遷移率比空穴遷移率大得多,所以會出現(xiàn)大量電子向P區(qū)擴散,構(gòu)成對P區(qū)少數(shù)載流子的注入。這些電子與價帶上的空穴復(fù)合,復(fù)合時得到的能量以光能的形式釋放出去。這就是PN結(jié)發(fā)光的原理。