发光二极管(LED)由于具有功耗低、体积小、可靠性高、寿命长和相应快等优点,早己广泛应用于仪器仪表、计算机、汽车、电子玩具、通讯、自动控制、军事等领域。自从上世纪90年代,国外相继开发出四元系(AIGaInP)的红、橙、黄光和氮化惊(GaN)基的蓝、绿、紫外光的高亮度发光二极管(High Brightness Light Emitting Diode简称HB-LED ),为LED的应用开辟了巨大的新市场。随着LED材料的革新、工艺的改进和生产规模的提高,LED的光效将提高、价格将下降,可以预测到LED在照明领域的应用越来越广,将真正替代白炽灯、荧光灯等传统光源,成为新一代的绿色光源,其在照明市场的潜力将是不可估量的。特别是随着第三代半导体材料GaN的突破和蓝、白光发光二极管的问世,继半导体技术引发微电子技术革命之后,一场以半导体照明新兴产业的兴起为标志的新的产业革命----照明革命正在孕育和发展。
发光二极管(LightEmittingDiode,LED),是一种半导体组件。初时多用作为指示灯、显示板等;随着白光LED的出现,也被用作照明。它被誉为21世纪的新型光源,具有效率高,寿命长,不易破损等传统光源无法与之比较的优点。加正向电压时,发光二极管能发出单色、不连续的光,这是电致发光效应的一种。改变所采用的半导体材料的化学组成成分,可使发光二极管发出在近紫外线、可见光或红外线的光。1955年,美国无线电公司(RadioCorporationofAmerica)的鲁宾布朗石泰(RubinBraunstein)(1922年生)首次发现了砷化镓(GaAs)及其它半导体合金的红外放射作用。1962年,通用电气公司的尼克何伦亚克(NickHolonyakJr.)(1928年生)开发出第一种实际应用的可见光发光二极管。
LED(Light Emitting Diode),发光二极管,是一种固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成,一部分是P型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一端是N型半导体,在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候,它们之间就形成一个“P-N结”。当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子就会被推向P区,在P区里电子跟空穴复合,然后就会以光子的形式发出能量,这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色,是由形成P-N结的材料决定的。
在繁华的大城市里,晚上也是很热闹的。为了吸引顾客,商店门口总是挂着闪闪的彩灯或者大大的显示板,整个城市灯火璀璨。这些灯,就是半导体照明技术的应用。而人们常说的半导体照明一般就是以led作为光源的照明。LED就是一种半导体固体发光器件,由于它有环保,寿命长,体积小,节能等特点而被称为第四代绿色光源。那么,半导体照明技术应用在哪些方面?
一.半导体照明技术
半导体,指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体在收音机、收音机以及测温上有着广泛的应用。而半导体照明中又以LED最为突出。LED即发光二极管,是一种半导体固体发光器件。它是利用固体半导体芯片作为发光材料,在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射,直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。LED照明产品就是利用LED作为光源制造出来的照明器。
二.半导体照明技术的应用
半导体照明技术涉及衬底技术、外延技术、芯片结构与制作技术、封装技术和应用技术5个技术分支以及与其相关的封装材料和荧光材料领域。目前,半导体材料在照明技术领域的应用主要是发光二极管(LED)照明技术。发光二极管(LED)是近年来迅速崛起的半导体发光器件。
三.LED光源优点
高节能
节能能源无污染即为环保。直流驱动,超低功耗(单管0.03-0.06瓦)电光功率转换接近100%,相同照明效果比传统光源节能80%以上。
寿命长
LED光源有人称它为长寿灯,意为永不熄灭的灯。固体冷光源,环氧树脂封装,灯体内也没有松动的部分,不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点,使用寿命可达6万到10万小时,比传统光源寿命长10倍以上。
多变幻
LED光源可利用红、绿、篮三基色原理,在计算机技术控制下使三种颜色具有256级灰度并任意混合,即可产生256×256×256=16777216种颜色,形成不同光色的组合变化多端,实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。
利环保
环保效益更佳,光谱中没有紫外线和红外线,既没有热量,也没有辐射,眩光小,而且废弃物可回收,没有污染不含汞元素,冷光源,可以安全触摸,属于典型的绿色照明光源。
高新尖
与传统光源单调的发光效果相比,LED光源是低压微电子产品,成功融合了计算机技术、网络通信技术、图像处理技术、嵌入式控制技术等,所以亦是数字信息化产品,是半导体光电器件“高新尖”技术,具有在线编程,无限升级,灵活多变的特点。
四.现阶段LED缺点
1、暂时的温度升高不会产生光强衰减,较高的温度在较长时间内工作会使LED产生光衰
2、LED实际是个半导体PN结,其正向导通电压虽然都在一个范围内,但却因生产厂家、设备型号、进货批次的不同而相异,这种情况极易导致相当一部分LED不能工作在正常工作点上
3、单个LED功率低。为了获得大功率,需要多个并联使用,例如汽车尾灯。单个大功率LED价格很贵。现阶段LED价格较之于白炽灯价格要贵几倍、十几倍甚至几十倍4、显色指数低。在LED照射下显示的颜色没有白炽灯真实。
LED是低压微电子产品,也是数字信息化产品。曾经就看过某男生用LED灯表白的。那些LED根据编程设定来显示特定图案。而商场的显示板大多也是利用半导体照明技术。但是,2010年LED照明灯具的市场份额仅仅为0.4%。相信伴着科技的发展,这种技术的应用将会更广。
以上就是有关半导体照明技术应用的相关内容,希望能对大家有所帮助!
土巴兔在线免费为大家提供“各家装修报价、1-4家本地装修公司、3套装修设计方案”,还有装修避坑攻略!点击此链接:【https://www.to8to.com/yezhu/zxbj-cszy.php?to8to_from=seo_zhidao_m_jiare&wb】,就能免费领取哦~
led二极管是半导体二极管的一种,可以把电能转化成光能。它的英文是Light Emitting Diode。由镓(Ga)与砷(As)、磷(P)、氮(N)、铟(In)的化合物制成的二极管。LED二极管现在应用非常广泛,生活中也随处可见它的身影。但是它的发光原理是什么呢?今天小编就为大家揭秘。
LED二极管的基本结构是一块半导体材料,放在一个有引线的架子上,然后在周围用环氧树脂密封起来,可以起到保护内部芯线的作用,所以LED的抗震性能好。LED二极管的核心是P型半导体和N型半导体,在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层,称作PN结。其发光原理可以用PN结的结构来做解释。
LED二级管发光原理
如下图所示,因为制作半导体发光二极管的半导体材料是重掺杂的,二极管内部有P区N区之分,所以导致热平衡状态下的N区有很多易迁移的电子,P区有较多的不易迁移的空穴。在常态下及PN结阻挡的情况下,空穴和电子不能发生自然复合,但是当给PN结加以正向电压时,由于外加电场方向与势垒区的自建电场方向相反,破坏了PN结的动态平衡,产生了少数的载流子。空穴从P区迁移至N区,同样电子从N区迁移到P区,产生少数载流子将同该区的多数载流子复合,将多余的能量以光的形式辐射出去. 二极管就发出光了。
以下是传统发光二极管所使用的无机半导体物料和所它们发光的颜色
铝砷化镓(AlGaAs)-红色及红外线
铝磷化镓(AlGaP)-绿色
磷化铝铟镓(AlGaInP)-高亮度的橘红色,橙色,黄色,绿色
磷砷化镓(GaAsP)-红色,橘红色,黄色
磷化镓(GaP)-红色,黄色,绿色
氮化镓(GaN)-绿色,翠绿色,蓝色
铟氮化镓(InGaN)-近紫外线,蓝绿色,蓝色
碳化硅(SiC)(用作衬底)-蓝色
硅(Si)(用作衬底)-蓝色(开发中)
蓝宝石(Al2O3)(用作衬底)-蓝色
zincselenide(ZnSe)-蓝色
钻石(C)-紫外线
氮化铝(AlN),aluminiumgalliumnitride(AlGaN)-波长为远至近的紫外线
看完这些,是不是知道了led二极管的发光原理呢?下次看到五彩缤纷的led灯我们就可以自豪说出它的发光原理了。身边处处是智慧,用善于发现的眼睛去感受吧。
土巴兔在线免费为大家提供“各家装修报价、1-4家本地装修公司、3套装修设计方案”,还有装修避坑攻略!点击此链接:【https://www.to8to.com/yezhu/zxbj-cszy.php?to8to_from=seo_zhidao_m_jiare&wb】,就能免费领取哦~
欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
评论列表(0条)