LED的发光原理

N型半导体带额外电子，P型半导体带额外“空穴”，电子可以在空穴之间移动，从一个空穴转移到另外一个空穴，那么电子的流动就会产生电流，当有正向电流通过时，电子就会与P区的空穴进行结合，结合的同时释放出能量，这种能量以光子的形式存在。

LED发光二极管特点

1、安全性高：LED灯珠的工作电压一般是2.0-4.0V之间，所以安全性高，即使触电，也没有危险。

2、运用灵活：由于体积很小，所以可以灵活运用，做成各种体积、各种类型的灯。

3、超长寿命：理论上LED的寿命是10万个小时，而白炽灯只有1000个小时，节能荧光灯是8000个小时。

4、低碳环保：不含有害物质，如汞等重金属，所以非常环保，光效高决定了它的低碳节能。

5、高光效性：白炽灯的光效大概15lm/W，节能荧光灯为50-60lm/W,LED为100-120lm/W。

6、光线品质高：光线中无紫外线，对人体健康无害。

扩展资料

发光效率和光通量

发光效率就是光通量与电功率之比，单位一般为lm/W。发光效率代表了光源的节能特性，这是衡量现代光源性能的一个重要指标。

发光强度和光强分布

LED发光强度是表征它在某个方向上的发光强弱，由于LED在不同的空间角度光强相差很多，随之而来我们研究了LED的光强分布特性。这个参数实际意义很大，直接影响到LED显示装置的最小观察角度。

比如体育场馆的LED大型彩色显示屏，如果选用的LED单管分布范围很窄，那么面对显示屏处于较大角度的观众将看到失真的图像。而且交通标志灯也要求较大范围的人能识别。

若尔斯-阿尔费罗夫，来自俄罗斯圣彼得堡约飞物理技术学院，1930年3月15日出生于白俄罗斯的维捷布斯克，1952年毕业于列宁格勒的乌里扬诺夫电子技术学院电子系。自1953年起，他一直担任约飞物理技术学院科学委员会委员。他曾经获得物理学和数学博士学位，并于1970-1971年间成为美国伊利诺伊大学访问学者。从1962年起，他一直致力于半导体异质结构的研究，任约飞学院院长若尔斯-阿尔费罗夫简介，俄罗斯科学院副院长。

他获得了两个科学学位：1961年技术科学候选人以及1970年物理数学博士学位-两个学位都是Ioffe研究所授予的。在1970-1971年度，他作为访问学者在美国伊利诺斯大学学习进修。自1962年开始若尔斯-阿尔费罗夫简介，他致力于III-V半导体异质结构领域的研究。他对物理学和III-V半导体异质结构技术，特别是在喷射特性、激光器的开发、太阳能电池、发光二极管、取向方法等方面作出了杰出贡献。现代异质结构物理学和电子学因此而创立。由于他在这方面所取得的成就，阿尔费罗夫教授获得苏联、俄罗斯与国际许多奖项和荣誉会员称号以及2000年的诺贝尔奖。

1990年，阿尔费罗夫教授被选为苏联科学院(后改名为俄罗斯科学院)的副院长，仍担任此职。

阿尔费罗夫著有4本专著，发表了500多篇科学论文，在半导体技术方面有着50多项发明。

有一颗小行星是以若尔斯?阿尔费罗夫的名字命名的(2001年)。

瑞典皇家科学院宣布，俄罗斯科学家泽罗斯·阿尔费罗夫、美国科学家赫伯特·克勒默和杰克·基尔比，因在“信息技术方面的基础性工作”而获本年度诺贝尔物理学奖。

瑞典皇家科学院发布的新闻公报说，三位科学家“通过发明快速晶体管、激光二极管和集成电路”，为现代信息技术奠定了坚实基础。其中，阿尔费罗夫和克勒默将分享今年一半的诺贝尔物理学奖奖金，以表彰他们在半导体异质结构研究方面的开创性工作。基尔比则因在发明集成电路中所作的贡献，而获得了总额为900万瑞典克朗（约合100万美元）的奖金的另一半。

现代信息技术近几十年深刻改变了人类社会，它的发展必须具备两个简单但又是基本的先决条件：一是快速，即短时间里传输大量信息；二是体积小，携带起来方便，在任何场合都能使用。三位科学家的成果满足了这两个要求。

阿尔费罗夫与克勒默为满足上述第一个先决条件作出了重要贡献。他们发明的半导体异质结构技术，已广泛应用于制造高速光电子和微电子元件。所谓异质结构半导体，主要由很多不同带隙的薄层组成。通信卫星和移动电话基站等都采用了异质结构技术制造的快速晶体管。利用异质结构技术制造的激光二极管，也使光纤电缆传输因特网信息得以实现。半导体异质结构技术还可用于制造发光二极管，汽车刹车灯和交通灯等都用到发光二极管，常用的电灯在未来也有可能被发光二极管取而代之。

富兰克林学会Ballantyne奖章(美国，1971年)；

列宁奖(苏联，1972年)；Hewlett-Paccard欧洲物理学奖(1978年)；

国家奖(苏联，1984年)；GaAs及相关化合物国际研究会奖及Heinrich Welker奖章(1987年)；

A. P. Karpinskii奖(德意志联邦共和国，1989年)；

A. F. Ioffe 奖(俄罗斯科学院，1996年)；Demidov奖(俄罗斯联邦，1999年)；

A. S. Popov 奖章(俄罗斯科学院，2000年)；

Nick Holonyak Jr. 奖(美国光学学会，2000年)；

诺贝尔奖(瑞典，2000年)；Kyoto奖(Inamori基金会，日本，2001年)；

国家奖(俄罗斯联邦，2001年)；

V.I. Vernadskiy奖(乌克兰国家科学院，2001年)；

金盘奖(美国成就学院，2002年)；

国际光学工程学会金质奖章(国际光学工程学会，2002年)；

全球能源奖(俄罗斯联邦，2005年)

阿尔费罗夫和克勒默发明了用于快速光电和微电子元件的半导体异质结构技术。异质结构是由具有不同禁带宽度的半导体材料薄层构成（如砷化镓、铝镓砷化合物、磷化铝、铝镓砷磷化合物、硅、锗硅合金等）。这些薄层，可薄至单原子层，也可厚至几个微米。通常人们用晶体结构互相匹配的材料构成异质结构。

异质结构技术非常重要。通信卫星和移动电话基站等采用了异质结构技术制造的快速晶体管。利用异质结构技术制造的激光二极管，可应用于光纤通讯网络和光数据存储（CD和DVD）。半导体异质结构技术还可用于制造发光二极管，汽车刹车灯和交通灯等都用到发光二极管。异质结构对科学研究也具有非常重要的意义，在半导体接触层中形成的二维电子气所具有的特性是研究量子霍尔效应的出发点。

基尔比是集成电路的发明者之一，第一块集成电路就由他研制成功。由于集成电路的发明，微电子已成为所有现代技术发展的基础。由于微电子技术的广泛应用，电子设备的体积大大缩小，功能和速度大大加强，对环境的污染也得到减轻。

一、LED发光原理

LED是一种固态半导体器件，可以将电能直接转换成光能。LED的核心是半导体芯片。芯片一端连接到支架上，支架为负极，另一端连接到电源的正极。整个芯片封装在环氧树脂中。半导体芯片由两部分

组成：以空穴为主的p型半导体和以电子为主的n型半导体。但当这两种半导体连接时，它们之间形成一个“P－N结”。

当电流通过导线进入芯片时，电子被推入p区，在那里它们与洞结合并释放出光子能量，这就是led发光的原理。光的波长决定了光的颜色，而颜色是由形成P－N结的材料决定的。

二、手机屏幕发光原理

屏幕的构造可以说各有优势，但差别也有相同的原稿和构图。一般来说，除了屏幕材质不同外，目前的显示屏还需要三片。那是背光，显示控制驱动器，过滤器。

一款显示屏正确的发色过程应该是这样的：一个背光，TFT的信号输入，确定什么颜色的排放——显示面板接收信息从TFT偏转器分子过滤器前面的显示面板过滤掉不必要的颜色＝正确的显示颜色。背光：以前是CCFL背光（冷阴极灯灭），就是现在的LED背光。

显示控制驱动：TFT目前用于控制和驱动显示屏。利用TFT薄膜场效应晶体管控制分子偏转以实现正确显示。它控制和驱动屏幕上每个像素的颜色和深度。

滤光片：顾名思义，用来显示颜色。携带染料和滤光作用。正确地发出彩色的光。

扩展资料：

LED发光二极管特点

1、安全性高：LED灯珠的工作电压一般是2．0－4．0V之间，所以安全性高，即使触电，也没有危险。

2、运用灵活：由于体积很小，所以可以灵活运用，做成各种体积、各种类型的灯。

3、超长寿命：理论上LED的寿命是10万个小时，而白炽灯只有1000个小时，节能荧光灯是8000个小时。

4、低碳环保：不含有害物质，如汞等重金属，所以非常环保，光效高决定了它的低碳节能。

5、高光效性：白炽灯的光效大概15lm／W，节能荧光灯为50－60lm／W，LED为100－120lm／W。

6、光线品质高：光线中无紫外线，对人体健康无害。

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