發(fā)光二極管工作原理及應(yīng)用課件

發(fā)光二極管二極管發(fā)光二極管工作原理及應(yīng)用二極管

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why?發(fā)光二極管工作原理及應(yīng)用需要簡(jiǎn)單了解的東西半導(dǎo)體P型半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體PN結(jié)發(fā)光二極管工作原理及應(yīng)用半導(dǎo)體——

導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間物質(zhì)根據(jù)其導(dǎo)電能力（電阻率）分半導(dǎo)體絕緣體導(dǎo)體1.半導(dǎo)體發(fā)光二極管工作原理及應(yīng)用最常用的半導(dǎo)體材料鍺硅發(fā)光二極管工作原理及應(yīng)用+14284Si硅原子結(jié)構(gòu)示意圖+322818Ge鍺原子結(jié)構(gòu)示意圖4原子結(jié)構(gòu)示意圖+4硅、鍺原子的簡(jiǎn)化模型發(fā)光二極管工作原理及應(yīng)用平面結(jié)構(gòu)立體結(jié)構(gòu)+4+4+4+4+4+4+4+4+42.本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體就是完全純凈的半導(dǎo)體(提純的晶體)發(fā)光二極管工作原理及應(yīng)用本征激發(fā)產(chǎn)生電子和空穴自由電子空穴+4+4+4+4+4+4+4+4+4載流子發(fā)光二極管工作原理及應(yīng)用+4+4+4+4+4+4+4+4+4U在外電場(chǎng)作用下發(fā)光二極管工作原理及應(yīng)用+4+4+4+4+4+4+4+4+4U在外電場(chǎng)作用下發(fā)光二極管工作原理及應(yīng)用+4+4+4+4+4+4+4+4+4U在外電場(chǎng)作用下發(fā)光二極管工作原理及應(yīng)用+4+4+4+4+4+4+4+4+4U在外電場(chǎng)作用下發(fā)光二極管工作原理及應(yīng)用+4+4+4+4+4+4+4+4+4U價(jià)電子填補(bǔ)空穴而使空穴移動(dòng)，形成空穴電流在外電場(chǎng)作用下發(fā)光二極管工作原理及應(yīng)用但是本征半導(dǎo)體中的自由電子和空穴的數(shù)量極少，所以可以在里面摻入微量雜質(zhì)（元素），使其導(dǎo)電性能增強(qiáng)。所以就有了P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體發(fā)光二極管工作原理及應(yīng)用P型半導(dǎo)體

（摻入3個(gè)價(jià)電子元素）元素周期表P型半導(dǎo)體簡(jiǎn)化模型多數(shù)載流子少數(shù)載流子發(fā)光二極管工作原理及應(yīng)用N型半導(dǎo)體

（5價(jià)）元素周期表多數(shù)載流子電子少數(shù)載流子空穴N型半導(dǎo)體簡(jiǎn)化模型發(fā)光二極管工作原理及應(yīng)用PN結(jié)P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體結(jié)合面的特殊薄層發(fā)光二極管工作原理及應(yīng)用

平衡情況下的PN結(jié)P型區(qū)N型區(qū)內(nèi)建電場(chǎng)

PN結(jié)(2)隨著內(nèi)電場(chǎng)由弱到強(qiáng)的建立,少子漂移從無到有,逐漸加強(qiáng),而擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)逐漸減弱,

形成平衡的PN結(jié)。(1)多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生空間電荷區(qū)建立內(nèi)電場(chǎng)1、PN結(jié)(PNJunction)的形成多子的擴(kuò)散多子的擴(kuò)散動(dòng)畫演示18發(fā)光二極管工作原理及應(yīng)用平衡情況下的PN結(jié)2、內(nèi)建電位差或內(nèi)建電壓：熱平衡情況下，PN結(jié)的寬度一定，在PN結(jié)兩端存在的電壓。P型區(qū)內(nèi)建電場(chǎng)

PN結(jié)19發(fā)光二極管工作原理及應(yīng)用1、PN結(jié)的正向特性（外加正向電壓）

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N內(nèi)電場(chǎng)外電場(chǎng)正向電流IFA、正向偏壓的接法：P區(qū)接高電位，N區(qū)接低電位B、正向偏壓削弱內(nèi)電場(chǎng)，有利多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，使PN結(jié)空間電荷區(qū)變窄；C、正向偏壓時(shí)，PN結(jié)為導(dǎo)通狀態(tài)，外電路電流IF很大，PN結(jié)呈現(xiàn)的正向電阻很小限流電阻RUPN結(jié)為導(dǎo)通狀態(tài)動(dòng)畫演示20發(fā)光二極管工作原理及應(yīng)用D、反向偏壓PN結(jié)為截止?fàn)顟B(tài)，外電路電流接近為O，PN結(jié)呈現(xiàn)的反向電阻很大

P

N內(nèi)電場(chǎng)反向電流IRA、反向偏壓的接法：P區(qū)接低電位，N區(qū)接高電位B、反向偏壓內(nèi)電場(chǎng)增強(qiáng)，不利多子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，有利于少子的漂移運(yùn)動(dòng)，形成反向電流IR，IR很小，硅管為納安數(shù)量級(jí)，鍺管為微安數(shù)量級(jí)。限流電阻R外電場(chǎng)UI少子PN結(jié)為截止?fàn)顟B(tài)2、PN結(jié)的反向特性（外加反向電壓）C、反向偏壓，使PN結(jié)空間電荷區(qū)變寬。D、反向偏壓PN結(jié)為截止?fàn)顟B(tài)，外電路電流接近為O，PN結(jié)呈現(xiàn)的反向電阻很大21發(fā)光二極管工作原理及應(yīng)用二極管將PN結(jié)加上相應(yīng)的電極引線和管殼，就成為二極管發(fā)光二極管工作原理及應(yīng)用二極管的伏安特性IF/mA正向電流104030200.20.60.41.00.8UF/VUR/VIR/

A反向電流反向電壓正向電壓IS擊穿電壓UBR外加正向電壓很小時(shí)，正向電流很小幾乎為0，正向電壓超過一定數(shù)值時(shí)，二極管導(dǎo)通，電流增大很快。導(dǎo)通時(shí)，二極管兩端會(huì)產(chǎn)生正向壓降，硅管一般是0.6~0.7V，鍺管約0.2~0.3V23發(fā)光二極管工作原理及應(yīng)用發(fā)光二極管的工作原理工作原理半導(dǎo)體發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖PNP-N結(jié)光輸出

發(fā)光二極管（lightemittingdiode，LED），是利用正向偏置PN結(jié)中電子與空穴的復(fù)合輻射發(fā)光的，是自發(fā)輻射發(fā)光。光的顏色視做成PN結(jié)的材料和發(fā)光的波長(zhǎng)而定，而波長(zhǎng)與材料濃度有關(guān)。如采用磷砷化鎵可以發(fā)出紅光或黃光；采用磷化鎵則發(fā)出綠光元素周期表發(fā)光二極管工作原理及應(yīng)用LED應(yīng)用1、指示燈、信號(hào)燈2、數(shù)字顯示用顯示器利用LED進(jìn)行數(shù)字顯示，有點(diǎn)矩陣型和字段型兩種方式。圖2.1.4-1點(diǎn)矩陣型數(shù)字顯示圖2.1.4-2字段型數(shù)字顯示樹脂反射框引線框架LED芯片擴(kuò)散片發(fā)光二極管工作原理及應(yīng)用3、平面顯示器

LED用于平面顯示，其優(yōu)點(diǎn)是：LED為固體元件，可靠性高，可以做大型顯示器。4、光源

LED除用做顯示器件外，還可用做各種裝置、系統(tǒng)的光源。比如電視機(jī)遙控器的光源。發(fā)光二極管工作原理