LED（发光二极管）的工作原理

光简介

LED是一种当电流通过时会发光的半导体，具有传统光源无法模仿的优异特性。

我将简要解释为什么这样的 LED 会发光。

LED发光原理

LED芯片的基本结构由具有许多正空穴*1)的p型半导体和具有许多负电子的n型半导体（PN结）组成。

当对 LED 芯片施加正向电压*2)时，空穴 (+)和电子 (-)在 LED 芯片中移动，导致电流流动。
在这个运动过程中，电子和空穴碰撞结合（这种现象称为复合），并且在复合状态下，能量比电子和空穴原来的能量小，是稳定的。

此时产生的多余能量被转化为光能并发光。这就是LED发光的原理。

这样，与灯泡利用电加热灯丝发出的光不同，LED直接将电转化为光，因此具有传统光源所不具备的功耗低、寿命长的特点。

*1) 空穴是电子在p型半导体中移动时残留在其所在位置的空穴。
*2) LED有极性，p型半导体侧称为“阳极（符号A）"，n型半导体侧称为“阴极（符号K）"。除非以正确的方向施加电压，否则 LED 不会通过电流。当通过将正极（+）连接到阳极（A）侧、将负极（-）连接到阴极（K）侧来施加电压时，这被称为“正向"。换句话说，就是LED发光的方向和电流能够正确流动的方向。

LED形状

LED大致可分为表面安装型和弹型。

表面贴装LED

这种类型填充有环氧树脂或硅等树脂。

内表面呈锥形作为反射器。
还有采用环氧树脂、硅树脂、玻璃等材料制成的透镜以提高方向性的型号，以及支持大电流、底部附有散热器以改善散热的型号。

弹型LED

这种类型集成了引线框架和 LED 芯片。

周围区域用环氧树脂密封。空气和LED芯片之间存在折射率，可以有效地提取光线。