发光二极管制成的灯。高效节能。
发光二极管(led)是用半导体材料制作的正向偏置的pn结二极管。其发光机理是当在pn结两端注入正向电流时,注入的非平衡载流子(电子-空穴对)在扩散过程中复合发光,这种发射过程主要对应光的自发发射过程。按光输出的位置不同,发光二极管可分为面发射型和边发射型。我们最常用的led是 ingaasp/inp双异质结边发光二极管。
----发光二极管的发光原理同样可以用pn结的能带结构来解释。制作半导体发光二极管的材料是重掺杂的,热平衡状态下的n区有很多迁移率很高的电子,p区有较多的迁移率较低的空穴。由于pn结阻挡层的限制,在常态下,二者不能发生自然复合。,而当给pn结加以正向电压时,沟区导带中的电子则可逃过pn结的势垒进入到p区一侧。于是在pn结附近稍偏于p区一边的地方,处于高能态的电子与空穴相遇时,便产生发光复合。这种发光复合所发出的光属于自发辐射,辐射光的波长决定于材料的禁带宽度eg,即
λ=1.24μm•;ev/eg
----发光二极管具有可靠性较高,室温下连续工作时间长、光功率-电流线性度好等显著优点,而且由于此项技术已经发展得比较成熟,所以其价格非常便宜。因此在一些简易的光纤传感器的设计中,如果led能够胜任,选用它作为光源即可大大降低整个传感器的成本。然而led的发光机理决定了它存在着很多的不足,如输出功率小、发射角大、谱线宽、响应速度低等。因此,在一些需要功率高、调制速率快、单色性好的光源的传感器设计中,就不得不以提高成本为代价,选用其它更高性能的光源。
----由于不同材料的禁带宽度不同,所以由不同材料制成的发光二极管可发出不同波长的光。另外,有些材料由于组分和掺杂不同,例如,有的具有很复杂的能带结构,相应的还有间接跃迁辐射等,因此有各种各样的发光二极管。