光電轉(zhuǎn)化材料LED燈

LED燈的介紹主講人：范珊制作人：王春芳資料查詢：趙旭峰劉振一、LED燈的工作原理目錄二、LED燈的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展三、LED燈的分類四、LED燈的應(yīng)用一、LED燈的工作原理一

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。LED燈是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體材料芯片，用銀膠或白膠固化到支架上，然后用銀線或金線連接芯片和電路板，四周用環(huán)氧樹脂密封，起到保護(hù)內(nèi)部芯線的作用，最后安裝外殼，1簡單介紹結(jié)構(gòu)2、原理

LED（LightEmittingDiode），發(fā)光二極管，是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是一個半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極，使整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。半導(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是N型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子。但這兩種半導(dǎo)體連接起來的時候，它們之間就形成一個P-N結(jié)。當(dāng)電流通過導(dǎo)線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED燈發(fā)光的原理。而光的波長也就是光的顏色，是由形成P-N結(jié)的材料決定的。LED可以直接發(fā)出紅、黃、藍(lán)、綠、青、橙、紫、白色的光。LED燈的發(fā)現(xiàn)二

在1962年發(fā)明LED的NickHolonyakJr.，他當(dāng)時只是美國大廠通用電氣公司(GeneralElectricCompany，GE，又稱為奇異)的一名普通研究人員，打造出了第一顆紅光LED，利用了半導(dǎo)體PN結(jié)發(fā)光的原理。而且他還認(rèn)為未來能夠發(fā)出其他波長的光，意味著LED將有很多種不同的顏色光，未來白炙燈一定會被LED取代掉。

20世紀(jì)60年代初發(fā)明之初，所用的材料是GaAsP，發(fā)紅光（λp=650nm），在驅(qū)動電流為20毫安時，光通量只有千分之幾個流明，相應(yīng)的光視效能約0.1流明/瓦。70年代中期，引入元素In和N，使LED產(chǎn)生綠光（λp=555nm），黃光（λp=590nm）和橙光（λp=610nm），光視效能也提高到1流明/瓦。到了80年代初，出現(xiàn)了GaAlAs的LED光源，使得紅色LED的光視效能達(dá)到10流明/瓦。90年代初，發(fā)紅光、黃光的GaAlInP和發(fā)綠、藍(lán)光的GaInN兩種新材料的開發(fā)成功，使LED的光視效能得到大幅度的提高。在2000年，前者做成的LED在紅、橙區(qū)（λp=615nm）的光效達(dá)到100流明/瓦，而后者制成的LED在綠色區(qū)域（λp=530nm）的光視效能可以達(dá)到50流明/瓦。LED燈的分類三二極管電壓控制型發(fā)光二極管普通單色發(fā)光二極管高亮度發(fā)光二極管閃爍發(fā)光二極管超高亮度發(fā)光二極管變色發(fā)光二極管紅外發(fā)光二極管負(fù)阻發(fā)光二極管普通單色發(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，可用各種直流、交流、脈沖等電源驅(qū)動點亮。它屬于電流控制型半導(dǎo)體器件，使用時需串接合適的限流電阻。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。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。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，可用于報警指示及欠壓、超壓指示。電壓控制型發(fā)光二極管電壓控制型發(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LED燈的應(yīng)用四1交流電源指示燈該電路只要連接220V/50Hz的交流供電線路，LED就會被點亮，指示電源接通。限流電阻R的阻值為220V/IF。2交流開關(guān)指示燈用LED作白熾燈開關(guān)指示燈的電路，當(dāng)開關(guān)斷開燈泡熄滅時，電流經(jīng)R、LED和燈泡EL形成回路，LED亮，方便人們在黑暗中找到開關(guān)。此時曲于回路中的電流很小，燈泡是不會亮的。當(dāng)接通開關(guān)時，燈泡被點亮，而LED則熄滅。3交流電源插座指示燈用雙色(共陰極)LED作交流電源插座指示燈的電路。插座的供電由開關(guān)S控制。當(dāng)紅光LED亮?xí)r，插座無電;當(dāng)綠光LED亮?xí)r，插座有電。4保險管座指示燈LED用作工廠設(shè)備配電箱保險管座指示燈的電路。當(dāng)保險管完好時，LED不亮;當(dāng)保險管熔斷時，LED會被點亮，以指示用戶是哪一個熔斷器已被燒斷，以便更換。這對于用肉眼無法觀察好壞