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发光二极管原理与结构分析概述.docx
资料介绍
发光二极管（LED）
发光二极管（Light Emitting Diode，简称LED）是一种基于半导体PN结电致发光效应的固态发光器件，通过注入载流子复合释放能量产生可见光，具备能耗低、寿命长、响应快、体积小、环保可控等突出优势，是现代照明、显示、信号指示领域应用最广泛的光电核心元件，深刻推动了全球照明与显示产业的技术变革。
基本原理与结构
核心工作原理
LED的发光基础是半导体PN结的电致发光：当给PN结施加正向偏置电压时，P区的空穴向N区扩散、N区的电子向P区扩散，注入的少数载流子与多数载流子复合，多余的能量以光子形式释放，实现电能到光能的直接转换。光子的波长由半导体材料的禁带宽度决定，公式为λ = hc/Eg（其中h为普朗克常数，c为光速，Eg为禁带宽度），因此通过调整半导体材料的禁带宽度，就可以获得不同颜色的可见光，甚至红外、紫外波段的光。
与传统白炽灯的热辐射发光、荧光灯的气体放电发光原理有本质区别，LED属于冷光源，工作温度低、能量转换效率高，绝大部分电能直接转化为光能，发热损耗远低于传统光源。
基本结构
普通直插型LED的结构主要由五部分组成：
1. 芯片：LED的发光核心，由掺杂特定杂质的半导体化合物制成，通常面积在零点几平方毫米到几平方毫米不等；
2. 引脚支架：用于固定芯片、导通电路，一般分为正负极两个引脚，带碗状反射杯的为负极（对应芯片负极），长引脚通常为正极；
3. 封装树脂：一般采用环氧树脂或硅胶，起到保护芯片、调整出光角度的作用，也可以通过添加荧光粉实现混光改变发光颜色；
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