LED灯芯是什么

LED二极管灯芯是半导体

LED灯是一种新型光源，与普通的霓虹灯比，其特点是不产生光污染和热辐射、耗能低（节能60%以上，维护成本节约80%以上），且具有色彩丰富逼真、图形多变等优点，目前已被不少大城市用来装饰街道和标志性建筑物。半导体照明技术的使用被称作第三次照明革命，由于半导体灯具有节能、长寿命、免维护、易控制、环保等优点，将逐步进入普通照明领域。

XML系列是美国CREE公司前不久推出的，LED烧友戏称其为“小毛驴”，其特点就是：亮度高（XML-T6可到860流明）、功耗大（XML-T6满功率驱动电流3A）、正向导通电压低、发光效率较高等，正常使用需注意电池容量、接触电阻以及散热等问题。

CREE公司用于手电的LED，由老至新，大致分为：P系列、Q系列、R系列、XML系列，一代比一代好，P系列几乎淘汰，较典型的属Q系列、R系列，早期的Q系列为大核心，后期改为小核心，Q系列与R系列的主要区别在于：前者光效较低、正向导通电压较高、远射性能好，后者光效较高、正向导通电压较低、泛光性能好。

个人认为XML系列仅仅是CREE公司细分市场的产品，在R系列的基础上，靠增大发光核心面积，大电流高功率来提升亮度，其实就材料技术而言，并无大的突破，其满负荷状态下光效并不太高。

当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光，氮化镓二极管发蓝光。因化学性质又分有机发光二极管OLED和无机发光二极管LED。

它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。发光二极管的反向击穿电压大于5伏。它的正向伏安特性曲线很陡，使用时必须串联限流电阻以控制通过二极管的电流。限流电阻R可用下式计算：

R=（E－UF）/IF

式中E为电源电压，UF为LED的正向压降，IF为LED的正常工作电流。发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层，称为PN结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。

LED灯芯又称为LED发光二极管，其管芯是采用砷化镓、镓铝砷和磷化镓等合成半导体材料制成，其内部结构由一个PN结组成，具有单向导电性。当发光二极管的PN结上加正向电压，PN结的势垒降低，载流子扩散运动大于漂移运动，使P区的空穴注入到N区，N区的电子注入到P区，这样相互注入的空穴与电子相遇后会产生复合并释放出能量，这些能量以发光形式释放，因此致使二极管发光。在制作发光二极管时，使用不同材料，就可以发出不同颜色的光。用于照明的发光二极管驱动电路有四种，即直流驱动电路、交流驱动电路、脉冲驱动电路、变色发光驱动电路。用LED作指示灯时，应该串接限流电阻，该电阻的阻值大小应根据不同的使用电压和LED所需工作电流来选择。发光二极管的压降一般为1.5~2.0 V，其工作电流一般取10~20 mA为宜。

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