半导体光电器件的种类

半导体发光器件是一种将电能转换成光能的器件。它包括发光二极管、红外光源、半导体发光数字管等。

1·发光二极管

发光二极管的管芯也是一个PN结，并具有单向导电性。PN结加上正向电压时，电子由N区渡越（扩散）到空间电荷区与空穴复合而释放出能量。这些能量大部分以发光的形式出现，因此，可以直接将电能转换成光能。发光二极管的发光颜色（波长），困半导体材料及掺杂成分不同而不同。常用的有黄、绿、红等颜色的发光二极管。

发光二极管工作电压很低（1 5-3伏），工作电流很小（10-30毫安），耗电极省。可作灯光信号显示、快速光源，也呆同时起整流和发光两种作用。

图表-22是发光二极管的外形用符号图。

2·发光数字管

把磷化镓发光管或磷化镓发光管的管芯制成条状，用七条发光管组成七段式数字显示管，可以显示从0到9的十个数字。这种半导体数字显示管的优点是体积小、耗电省、寿命长、响应速度快。它可以作为各种小型计算器及数字显示仪表的数字显示用。

图：3-33为半导体发光数码管的示意图。

3·光电耦合器

把半导体发光器件和光敏器件组合封闭装在一起，就组成了具有电---光---电转换功能的光电耦合器。显然，给耦合器输入一个电信号，发光器件就发光，光被光接收器件接收后，又转成换成电信号输出。因为输入主输出之间用光进行耦合。所以输出端对输入端没有反馈，具有优良的隔离性能和抗干扰性能。光电耦合器又是光电开关，这种光电开关不存在继电器中机械点易疲劳的问题，可靠性很高。

护眼仪有用吗？

护眼仪可以帮助消除黑眼袋、黑眼圈、抑制神经衰弱、提高睡眠质量种类远视力下降，通过长期使用护眼仪，可度过近视眼的易患期，使临时效果变为长期效果，达到预防真性近视的目的护眼仪可加快眼部细胞新陈代谢，改善眼部健康状态，让疲劳的双眼更年轻护眼仪可当即消除视疲劳，起到眼保健的良好作用护眼仪可以治疗青少年假性近视护眼仪可以护理散光、弱视，提高视力护眼仪能延缓老花眼的发生，经常使用视保眼保仪，可保健眼睛。

护眼仪有用吗—增加眼肌营养，恢复屈光力

护眼仪独有的按摩功能，改善了眼部组织的微循环，促进眼组织新陈代谢，修复病变组织，恢复屈光力，提高视力，加强治疗效果。对预防近视，治愈假性、轻度近视，以及控制近视度数的加深，都能起到关键性的作用。

护眼仪有用吗—运动睫状肌，恢复屈光系统

护眼仪根据人体视觉生理特征，通过对睫状肌的放松锻炼，彻底解除睫状肌紧张痉挛状态，使眼睛屈光系统调节功能得以恢复，迅速提高视力。对假性近视起到立竿见影的作用对轻、中度近视，可提高视力，降低屈光度，部分人可摘掉眼镜对高度近视，可控制度数增长，降低屈光度，进一步恢复视力，防止并发症的发生。

护眼仪通过生物能量场的感应原理，增强眼球组织的有氧代谢及抗氧化作用，可提高视神经细胞的兴奋性，提高视力快速稳定不反d，并可有效的预防青光眼、白内障等并发症。

护眼仪有用吗?看了以上的文章，你的心里肯定已经有了答案。护眼仪是现在很多电脑族都会使用的产品，能够有效的缓解长期面对电脑造成的眼部疲劳。学生长期使用可以预防眼部的近视，保护视力。如果你需要的话，选购一个护眼仪也是很不错的选择。

护眼仪能治疗近视吗？

根据市场上的用户反馈来说，护眼仪还是能够起到一定的缓解视疲劳效果的。不管是眼部按摩仪还是光能波护眼仪，多数用户的使用反馈都是不错的。真正需要用户去衡量的是哪一类护眼仪缓解电脑视疲劳的效果更好一些。

哪种护眼仪使用效果好?

采用“视后护眼”方式的护眼仪主要是以眼部按摩、红外线理疗、音乐放松等手段来缓解视疲劳，如攀高护眼仪、倍轻松护眼仪等。由于眼睛周边分布着太阳穴、睛明穴、攒竹穴、丝竹空等穴位，对这些穴位的按摩能够起到一定的缓解电脑视疲劳的效果。在眼睛疲劳后，闭上眼睛，通过按摩式护眼仪对眼睛进行按摩，听着舒缓的音乐，能够起到一定的缓解是效果。但是这类护眼仪的缺陷在于采用的视后护眼的方式，等眼睛疲劳后才进行缓解，不能从根本上解决问题，视疲劳积累到一定程度后还是会对眼睛造成伤害。

而视前、视中护眼仪，以光能波护眼仪为代表，光能波护眼仪技术源自德国，这是一种高新的半导体技术，采用纯自然能量——等同于太阳光波，通过释放与人体相近光波，引起人体共振，其能量进入人体，能激活干细胞、修复受损细胞。坚持光能波护眼仪，可以预防近视，抑制近视后度数发展。

半导体照明是一种采用发光二极管（LED）作为光源的照明装置，广泛应用于装饰灯、城市景观照明、交通信号灯、大屏幕显示、仪器仪表指示灯、汽车用灯、手机及PDA背光源、电脑及普通照明等领域。LED是英文light emitting diode（发光二极管）的缩写，它是半导体制成的光电器件，可将电能转换为光能。半导体照明相同亮度的能耗仅为普通白炽灯的十分之一，而寿命却为其100倍，被誉为“21世纪新固体光源时代的革命性技术”。

半导体照明产品的构成及其发光原理

与白炽灯和节能灯不同的是，半导体照明采用电场发光。它的基本结构是将一块电致发光的半导体材料置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用。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p-n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。LED因使用材料的不同，其二极管内电子、空穴所占能级也有所不同，能级差的不同使载流子复合时产生的光子的能量不同，从而形成不同波长的光。

由于半导体照明能把电能直接转换为光能，因此从理论上可以产生较高的光效。近几年来， LED的光效提高很快。在1998年，白光LED的光效只有5 lm/W，但在2000年时，白光LED的光效已达25 lm/W，这一指标与卤钨灯相近。2008年7月22日，位于加州的欧司朗公司在开发高亮度、高效率LED上取得了新的突破，在350 mA的标准条件下，亮度的峰值达到155 lm，效率达到136 lm/W。2009年，世界LED巨头Cree、Nichia新近宣布LED的发光效率实验值分别是161 lm/W@350 mA、145 lm/W@350 mA，这些结果都已经大大超过了现有照明灯具的光效。当然，上述这些都是在实验室取得的，在实际应用中，由于受散热性等多方面的影响，LED的光效仅只有几十lm/W。不过以当前LED技术的发展速度，相信LED光效的瓶颈会得到突破，从而真正实现LED照明的广泛应用。

半导体照明产品的分类

LED常见分类主要有以下五种方式：

(1) 按发光管发光颜色：可分成红色、橙色、绿色（又细分黄绿、标准绿和纯绿）、蓝光等。另外，有的发光二极管中包含二种或三种颜色的芯片。根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、有色还是无色，上述各种颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种类型。散射型发光二极管不适合做指示灯用。目前，为了提高LED的发光效率，推动LED在通用照明领域的应用，用红、绿、蓝三基色或其他途径合成白光LED成为该领域的研究热点。

(2) 按发光管出光面特征：可分为圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。圆形灯按直径分为Φ2 mm、Φ4.4 mm、Φ5 mm、Φ8 mm、Φ10 mm及Φ20 mm等。由半值角大小可以估计圆形发光强度角分布情况。

(3) 按照发光强度角分布图，可分为以下三类：

高指向性：一般为尖头环氧封装，或是带金属反射腔封装，且不加散射剂。半值角为5°～20°或更小，具有很高的指向性，可作局部照明光源用，或与光检出器联用以组成自动检测系统。

标准型：通常作指示灯用，其半值角为20°～45°。

散射型：这是视角较大的指示灯，半值角为45°～90°或更大，散射剂的量较大。

(4) 按发光二极管的结构：可分为全环氧包封、金属底座环氧封装、陶瓷底座环氧封装及玻璃封装等结构。

(5) 按发光强度和工作电流：按发光强度可分为普通亮度的LED（发光强度小于10 mcd）、高亮度的LED（发光强度介于10～100 mcd之间）和超高亮度的LED（发光强度大于100 mcd）；按照工作电流，可分为一般LED和低电流LED，其中一般LED的工作电流在十几mA至几十mA，而低电流LED的工作电流在2 mA以下（亮度与普通发光管相同）。

半导体照明产品的特点

在当前全球能源短缺的形势下，节约能源是我们正面临的重要问题。LED被称为第四代照明光源或绿色光源，它的节能、环保、寿命长等特点，正是其不断受到世界各国推崇的重要原因：

(1) 寿命长：光通量衰减到70%的标准寿命是10万小时，一个LED灯在理想情况下可以使用50年。

(2) 色彩丰富：LED已经实现了多个波长的单基色，有红、琥珀黄、黄、绿、蓝等，基本满足了应用领域对LED色彩的要求，随着更多新材料的开发，还会实现更多的基色及至全彩色。

(3) 稳定可靠：没有钨丝、玻壳等容易损坏的部件，非正常报废率很小。在LED的寿命期内，LED一般都能稳定地工作，维护工作量较小。

(4) 电气安全性高：LED一般工作在低电压（6-24 V）、小电流（10-20 mA）环境下，属弱电级工作器件，有较好的电气安全性能。

(5) 节能环保效率高：光谱几乎全部集中于可见光频率，效率可以达到50%以上，而光效相近的白炽灯可见光效率仅为10%-20%。而且LED灯不存在有害金属汞污染等问题，符合社会发展趋势。

(6) 应用灵活性好：LED可进行低压供电，也可用110 V/220 V电源供电，加上单粒LED的体积小（芯片更小，只用3-5 mm2），可以平面封装，易开发成轻薄短小的产品，做成点、线、面各种形式的具体应用产品。

(7) 受控制能力强：现有的技术已经可以实现LED的亮度、灰度、动态显示、分布控制等，是其它发光装置无可比拟的。

(8) 抗震性能优越：LED的坚固、耐震、耐冲击性能都超过了目前所有其它类型的电光源产品。

(9) 响应速度快：LED的响应速度在毫秒级，可以有效地应用于显示屏、汽车刹车灯、相机闪光灯等领域。

(10) 显色性能良好：白色LED目前的显色指数Ra达到了70以上，色温范围从3600 K到11000 K不等（随荧光粉不同而变），而且已经获得了实验室提高的方案。

此外，LED还具有亮度高、无干扰、方向性好等特点。

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