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,使用时串联限流电阻以控制通过二极管的电流。
节能是LED灯的特点
在能耗方面,LED灯的能耗是白炽灯的十分之一,是节能灯的四分之一。这是LED灯的一个大的特点。现在的人们都崇尚节能环保,也正是因为节能的这个特点,使得LED灯的应用范围十分广泛,使得LED灯十分的受欢迎。
响应速度快
LED灯还有一个的特点,就是反应的速度比较快。只要一接通电源,LED灯马上就会亮起来。对比我们平时使用的节能灯,其反应速度更快,在打开传统灯泡时,往往需要很长的时间才能照亮房间,在灯泡的发热之后,才能亮起来。
基于半导体材料的紫外发光二极管(UV LED)具有节能、环保和寿命长等优点,在杀菌消毒、医疗和生化检测等领域有重大的应用价值。近年来,半导体紫外光电材料和器件在引起越来越多的关注,成为研发热点。 2018年12月9一12日,由中国科学院半导体研究所主办的第三届“国际紫外材料与器件研讨会” (IWUMD一2018)在云南昆明召开,来自十二个国家的270余位代表出席了会议。本次会议汇聚了国内外在紫外发光二极管材料和器件相关领域的多位的新研发成果报告。 [4]
PN结的端电压构成一定势垒,当加正向偏置电压时势垒下降,P区和N区的多数载流子向对方扩散。由于电子迁移率比空穴迁移率大得多,所以会出现大量电子向P区扩散,构成对P区少数载流子的注入。这些电子与价带上的空穴复合,复合时得到的能量以光能的形式释放出去。这就是PN结发光的原理。
产品特点
1. 电压:LED灯珠使用低压电源,供电电压在 2-4V之间,根据产品不同而异,所以驱动它的是一个比高压电源更安全的电源,特别适用于公共场所;
2.电流:工作电流在0—15mA,亮度随电流的增大而变亮
3. 效能:消耗能量较同光效的白炽灯减少 80%。
4. 适用性:很小,每个单元 LED 小片是 3-5mm 的正方形,所以可以制备成各种形状的器件,并且适合于易变的环境。
5. 响应时间:其白炽灯的响应时间为毫秒级, LED 灯的响应时间为纳秒级。
6. 对环境污染:无有害金属汞。
7. 颜色:改变电流可以变色,发光二极管方便地通过化学修饰方法,调整材料的能带结构和带隙,实现红黄绿兰橙多色发光。如小电流时为红色的 LED ,随着电流的增加,可以依次变为橙色,黄色,后为绿色。