LED发光原理:如何让小小晶粒发出如此强大的光?

LED发光原理是电凌效应。所谓电凌效应是指一种半导体材料在外加电场作用下,载流子受到能带的约束,发生能量级别的跃迁,在发生跃迁的过程中,释放出能量,从而发出光的现象。

LED外形小巧,节能环保,发光效果好,深受大家的喜爱。整个LED的发光过程包括以下几个阶段:

  • 注入阶段:在P型半导体中掺杂少量的杂质,使得P型半导体内部形成富电子区;在N型半导体中掺杂少量的杂质,使得N型半导体内部形成空穴区。在两个区域交界的地方,电子和空穴相遇并结合,会发生注入反应。
  • 复合阶段:电子和空穴结合后形成的复合物释放出能量,会有一个能量跃迁的过程。在这个过程中,能量会被跃迁到晶格的原子上,使得原子发生激发。晶格的原子在激发的过程中会吸收光子,发生受激辐射,从而发现能量最大的光子。
  • 放射阶段:在受到激发的原子发生受激辐射的时候,会释放出一个光子。由于LED是单色发光,因此会进行选择性吸收,只有发射出最大能量的光子才能通过,而其它光子则被吸收掉,使得发出的光带有单一的波长。

LED的发光过程极为高效,且没有光强衰减和热效应问题。此外,LED的节能环保和寿命长等优点,让它成为现代照明领域的一个重要的光源。

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