發(fā)光二極管(實(shí)驗(yàn)7)

1、發(fā)光二極管公式物理特性發(fā)光原理分類藍(lán)光與白光ledled光源的特點(diǎn)led光參數(shù)介紹 led光度測量原理展開m4-21 xjtraww 電用西形符號 to 1團(tuán)彫符9發(fā)光二極管編輯本段簡介發(fā)光二極管發(fā)光二極管它是半導(dǎo)體二極管的一種,可以把電能轉(zhuǎn)化成常簡寫為led。發(fā)光二 極管與普通二極管一樣是由一個(gè)pn結(jié)組成，也具有單向?qū)щ娦?。?dāng)給發(fā)光 二極管加上正向電壓后，從p區(qū)注入到n區(qū)的空穴和由n區(qū)注入到p區(qū)的 電了，在pn結(jié)附近數(shù)微米內(nèi)分別與n區(qū)的電了和p區(qū)的空穴復(fù)合，產(chǎn)生口 發(fā)輻射的熒光。不同的半導(dǎo)體材料中電了和空穴所處的能量狀態(tài)不同。當(dāng) 電了和空穴復(fù)合時(shí)釋放出的能量多少不同，釋放出的能量越多，則發(fā)出

2、的 光的波長越短。常用的是發(fā)紅光、綠光或黃光的二極管。發(fā)光二極管發(fā)光二極管的反向擊穿電壓約5伏。它的正向伏安特性曲線很陡，使用時(shí) 必須串聯(lián)限流電阻以控制通過管了的電流。限流電阻r可用下式計(jì)算：編輯本段公式r= (e-uf) / 1f式屮e為電源電壓，uf為led的正向壓降，if為led的一般工作電流物理特性式屮e為電源電壓，uf為led的正向壓降，if為led的一般工作電流。 發(fā)光二極管的兩根引線中較長的一根為正極，應(yīng)按電源正極。有的發(fā)光二 極管的兩根引線一樣長，但管殼上有一凸起的小舌，靠近小舌的引線是正 極。與小白熾燈泡和氛燈相比，發(fā)光二極管的特點(diǎn)是：工作電壓很低（有 的僅一點(diǎn)兒伏）;工作電

3、流很?。ㄓ械膬H零點(diǎn)兒毫安即可發(fā)光）;抗沖擊 和抗震性能好，可靠性高，壽命長；通過調(diào)制通過的電流強(qiáng)弱可以方便地 調(diào)制發(fā)光的強(qiáng)弱。由于有這些特點(diǎn)，發(fā)光二極管在一些光電控制設(shè)備中用 作光源，在許多電子設(shè)備屮用作信號顯示器。把它的管心做成條狀，用7 條條狀的發(fā)光管紐成7段式半導(dǎo)休數(shù)碼管,每個(gè)數(shù)碼管可顯示09十個(gè)數(shù) 目字。編輯本段發(fā)光原理50年前人們己經(jīng)了解半導(dǎo)休材料可產(chǎn)生光線的基本知識，第一個(gè)商用 二極管產(chǎn)生于i960年。led是英文light emitting diode （發(fā)光二極管） 的縮寫，發(fā)光二極管它的基本結(jié)構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體材料，置于一個(gè)有引線的架子上， 然后四周用環(huán)氧樹脂密封,起到

4、保護(hù)內(nèi)部芯線的作用，所以led的抗震性 能好。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)休組成的晶片，在p 型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體之間有一個(gè)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(shí)會(huì)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。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā) 光二極管，通稱led。當(dāng)它處于正向工作狀態(tài)吋（即兩端加上正向電壓）， 電流從led陽極流向陰極時(shí)，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(qiáng)弱與電流有關(guān)。編輯本段分類發(fā)光二極管述可分為普通單色發(fā)光二極管、高亮度

5、發(fā)光二極管、超高 亮度發(fā)光二極管、變色發(fā)光二極管、閃爍發(fā)光二極管、電壓控制型發(fā)光二 極管、紅外發(fā)光二極管和負(fù)阻發(fā)光二極管等。普通單色發(fā)光二極管普通單色發(fā)光二極管具有體積小、工作電壓低、工作電流小、發(fā)光均 勻穩(wěn)定、響應(yīng)速度快、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，可用各種直流、交流、脈沖等電源 驅(qū)動(dòng)點(diǎn)亮。它屈于電流控制型半導(dǎo)體器件，使用時(shí)需串接合適的限流電阻。普通單色發(fā)光二極管的發(fā)光顏色與發(fā)光的波長有關(guān)，而發(fā)光的波長又 取決于制造發(fā)光二極管所用的半導(dǎo)體材料。紅色發(fā)光二極管的波長一般為 650700nm,琥珀色發(fā)光二極管的波長一般為630650 nm ,橙色發(fā)光二極 管的波長一般為610630 nm左右，黃色發(fā)光二極管的

6、波長一般為585 nm 左右，綠色發(fā)光二極管的波長一般為555570 nmo發(fā)光二極管常用的國產(chǎn)普通單色發(fā)光二極管有bt (廠標(biāo)型號)系列、fg (部標(biāo)型號) 系列和2ef系列,見表4-26、表4-27和表4-28。常用的進(jìn)口普通單色發(fā)光二極管有slr系列和slc系列等。高亮度單色發(fā)光二極管高亮度單色發(fā)光二極管和超高亮度單色發(fā)光二極管使用的半導(dǎo)體材料 與普通單色發(fā)光二極管不同，所以發(fā)光的強(qiáng)度也不同。通常，高亮度單色發(fā)光二極管使用硼鋁化稼(gaalas)等材料，超高 亮度單色發(fā)光二極管使用磷鋼確化銖(gaasinp)等材料，而普通單色發(fā)光 二極管使用磷化傢(gap)或磷確化諫(gaasp)等材料

7、。常用的高亮度紅色發(fā)光二極管的主要參數(shù)見表4-29,常用的超高亮度 單色發(fā)光二極管的主要參數(shù)見表4-30o 變色發(fā)光二極管變色發(fā)光二極管是能變換發(fā)光顏色的發(fā)光二極管。變色發(fā)光二極管發(fā) 光顏色種類可分為雙色發(fā)光二極管、三色發(fā)光二極管和多色(有紅、藍(lán)、 綠、白四種顏色)發(fā)光二極管。變色發(fā)光二極管按引腳數(shù)量可分為二端變色發(fā)光二極管、三端變色發(fā) 光二極管、四端變色發(fā)光二極管和六端變色發(fā)光二極管。常用的雙色發(fā)光二極管有2ef系列和tb系列，常用的三色發(fā)光二極管 有 2ef302、2ef312、2ef322 等型號。閃爍發(fā)光二極管閃爍發(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(bào)警指示及欠壓、超壓指示。閃爍發(fā)光二極管在使用時(shí)，無須外接其它元件，只要在其引腳兩端加 上適當(dāng)?shù)闹绷鞴ぷ麟妷海?v）即可閃爍發(fā)光。電壓控制型發(fā)光二極管普通發(fā)光二極管屬于電流控制型器件，在使用時(shí)需串接適當(dāng)阻值的限 流電阻。電壓控制型發(fā)光二極管（btv）是將發(fā)光二極管和限流電阻集成制 作為一體，使用時(shí)可直接并接在電源兩端。紅外發(fā)光二極管紅外發(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)