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LED的光學原理
點擊次數(shù)：2155 發(fā)布時間：2007/6/11 15:11:00
我們知道，發(fā)光是一種能量轉(zhuǎn)換現(xiàn)象。當系統(tǒng)受到外界激發(fā)后，會從穩(wěn)定的低能態(tài)躍遷到不穩(wěn)定的高能態(tài)。當系統(tǒng)由不穩(wěn)定的高能態(tài)重新回到穩(wěn)定的低能態(tài)時，如果多余的能量以光的形式輻射出來，就產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象。半導體發(fā)光二極管利用注入PN結(jié)的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復合，從而發(fā)出可見光，是一種直接把電能轉(zhuǎn)化為光能的發(fā)光器件。從半導體中得到電致發(fā)光。在20世紀60年代中期，首先出現(xiàn)了商用化的紅色發(fā)光二極管。
發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)主要由PN結(jié)芯片、電極和光學系統(tǒng)組成。當在電極上加上正向偏壓之后，使電子和空穴分別注入P區(qū)和N區(qū)，當非平衡少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復合時，就會以輻射光子的形式將多余的能量轉(zhuǎn)化為光能。其發(fā)光過程包括三個部分：正向偏壓下的載流子注入、復合輻射和光能傳輸。發(fā)光二極管有許多的優(yōu)點：工作電壓低，耗電量少；性能穩(wěn)定，壽命長(一般為10 萬到1000萬小時)；抗沖擊，耐振動性強；重量輕，體積小，成本低。
目前的發(fā)光二極管主要用于顯示器件和短距離、低速率的光纖通信用光源，如各種儀器儀表指示器的文字、數(shù)字及其他符號的顯示等。由于亮度和顏色等原因，目前LED還不能用于通用的照明，而這正是LED未來的一個非常重要的發(fā)展方向。
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