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發光二級管的核心部分是由P型半導體和N型半導體組成的晶片,在P型半導體和N型半導體之間有一個過渡層,稱為PN結.
當一個正向偏壓施加于PN結兩端時,對于PN結系統,注入到價帶中的非平衡空穴要與導帶中的電子復合,飽和后,多余的能量則以光的形式向外輻射,從而把電能直接轉換為光能.PN結加反向電壓,少數載流子難以注入,故不發光.
這種利用注入式電致發光原理制作的二級管叫發光二級管,通稱LED.因此,LED基本的工作機理是一個發光轉換的過程,當它處于正向工作狀態時(即兩端加上正向電壓),電流從LED陽極流向陰極時,通常,禁帶寬度越大,輻射出的能量越大,對應的光子具有較短的波長,反之具有較長的波長.因此,由于半導體晶體禁帶寬度的不同,就發出從紫外線到紅外線不同顏色不同強度的光線.
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