半导体材料的发光机理是什么

发光是物体内部以某种方式储存的能量转化为光辐射的过程.发光物体的光辐射是材料中受激发的电子跃迁到基态时产生的.半导体（主要是元素周期表中Ⅲ族和Ⅴ族元素构成的化合物半导体）发光二极管属于电流激发的电致发光器件.

原子、分子和某些半导体材料，能分别吸收和放出一定波长的光或电磁波。根据固体能带论，半导体中电子的能量状态分为价带和导带，当电子从一个带中能态E1跃迁(转移)到另一带中的能态E2时，就会发出或吸收一定频率(υ)的光。υ与能量差(ΔE=E2-E1)成正比，即

υ=ΔE/h (Hz)

此式称为玻尔条件。式中h=6.626×10-34J·s。当发光二极管工作时，在正偏下，通常半导体的空导带被通过结向其中注入的电子所占据，这些电子与价带上的空穴复合，放射出光子，这就产生了光。发射的光子能量近似为特定半导体的导带与价带之间的带隙能量。这种自然发射过程叫作自发辐射复合（图1）。显然，辐射跃迁是复合发光的基础。注入电子的复合也可能是不发光的，即非辐射复合。在非辐射复合的情况下，导带电子失去的能量可以变成多个声子，使晶体发热，这种过程称为多声子跃迁；也可以和价带空穴复合，把能量交给导带中的另一个电子，使其处于高能态，再通过热平衡过程把多余的能量交给晶格，这种过程称为俄歇复合。随着电子浓度的提高，这种过程将变得更加重要。带间跃迁时，辐射复合和非辐射复合的两种过程相互竞争。有的发光材料表现为辐射复合占优势。

首先说LED：

LED：发光二极管 其有二极管的结构，即由pn结组成。正向偏置时，即电源正极接p端，负极接n端，由于电势能的作用（同性相斥异性相吸），位于n区的电子会往p区流动，位于p区的空穴会向n区流动，它们在相反方向的流动过程中会发生复合，复合可想象为带正电的空穴和带负电的电子相撞1+（－1）＝0，会有多余的能量以光子的形式往外释放。光子的能量不同 能量＝ hv,v = c/r.其中 h为定值，v为光的频率，c为光速定值，r为波长。不同半导体所释放的能量不同所以辐射出的光的波长不同，我们就能看到不同颜色的光了。光的颜色由光子波长决定。

还有种是OLED 有机发光二极管 原理和无机发光二极管LED差不多。

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