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發光二極管工作原理


?發光二極管,通常稱為LED,在各種各樣的設備都可以看見它的存在。是發光二極管只是一個微小的電燈泡,但不像常見的白熾燈泡,發光二極管沒有燈絲,而且不會特別熱,它是由半導體材料里的電子移動而使它發光。

為什么二極管會發光:
光是能量的一種形式,一種可以被原子釋放出來,由許多有能量和動力但沒質量的微小粒子似的小捆組成的。這些粒子被叫做光子,是光的基本單位。光子是因為電子移動才釋放出來。在原子中,電子在原子的四周圍以軌道形式移動。電子在不同的軌函數有著不同等的能量。通常來說,有著更大能量的電子以軌道移動遠離了核子。當電子從一個更低的軌道跳到一個更高的軌道,能量水平就增高,反過來,當從更高軌函數跌落到更低的軌函數里時電子就會釋放能量。能量是以光子形式釋放出來的。更高能量下降釋放更高能量的光子,它的特點在于它的高頻率。

自由電子從P型層通過二極管落入空的電子空穴。這包含從傳導帶跌落到一個更低的軌函數,所以電子就是以光子形式釋放能量。這在任何二極管里都會發生的,當二極管是由某種物質組成的時候,你只是可以看見光子。在標準硅二極管的原子,比如說,當電子跌落到相對短距離原子是以這樣的方式排列。結果,由于電子頻率這么低的情況下人的眼睛是無法看得到的。

可見光發光二極管,比如用在數字顯示式時鐘的,間隙的大小決定了光子的頻率,換句話說就是決定了光的色彩。當所有二極管都發出光時,大多數都不是很有效的。在普通二極管里,半導體材料本身吸引大量的光能而結束。發光二極管是由一個塑性燈泡覆蓋集中燈光在一個特定方向。
 
發光二極管的優點:
1、沒有燈絲會燒壞,所以壽命就更長。
2、小小塑性燈泡使得發光二極管更持久耐用,還可以更加容易適合現在的電子電路。
3、傳統白熾燈的發光過程包含了產生大量熱量,這是完全是浪費能源。而發光二極管所發出的熱非常少,相對來說,越多電能直接發光就是越大程度上減少對電能的需求。
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