什么是发光二极管（LED）？GydF4y2Ba
较旧的LED技术使用砷化镓磷化镓（GaAsp），磷化镓（间隙）和砷化铝（Algaas）。当将低压直流电流施加到含有P-N结时的适当掺杂的晶体时，LED通过电致发光现象产生可见辐射，如下图所示。GydF4y2Ba
掺杂通常用来自周期表的柱III和V的元素进行。当前向偏见的电流时，我GydF4y2BaFGydF4y2Ba，激励P-n结，它发出光长由有源区能量隙，E的波长发光，EGydF4y2BaGGydF4y2Ba。GydF4y2Ba
发光二极管（LED）如何工作？GydF4y2Ba
当前向前偏置电流iGydF4y2BaFGydF4y2Ba通过p-n结施加GydF4y2Ba二极管GydF4y2Ba，将少数型载体电子注入P区，并且将相应的少数载体电子注入N区。由于P焦区域中的电子空穴重组而发生光子发射。GydF4y2Ba
电子能量隙中的能量隙，称为辐射重组，产生光子（即，光），而分流能量转变，称为非辐射重组，产生声子（即加热）。典型的Alingap LED和针对不同峰值波长的IngaN LED的发光效率如下表所示。GydF4y2Ba
功效取决于当光试图通过晶体逸出时由于再吸收而产生的光能和损耗。大多数半导体的高折射率导致光从表面反射到晶体中并在最终离开之前高度衰减。就这种最终可测量的可见能量表示的功效称为外部疗效。GydF4y2Ba
在1923年在自然发生的连接中观察到电致发光的现象，但由于其在将电能转化为光的低发光功效，因此在当时这次是不切实际的。但是，今天的功效大大增加，而且LED不仅在信号，指标，迹象和显示器中使用，而且在室内照明应用和道路照明应用中使用。GydF4y2Ba
LED的颜色GydF4y2Ba
LED器件的颜色以发射的主要波长表示，λd（在nm处）表示。Alingap LED产生红色（626至630 nm），红橙色（615至621 nm），橙色（605 nm）和琥珀色（590至592 nm）。IngaN LED产生绿色（525nm），蓝绿色（498至505 nm）和蓝色（470 nm）。Alingap LED的颜色和正向电压取决于LED P-N结的温度。GydF4y2Ba
随着LED P-N结的温度增加，发光强度降低，主要波长偏移朝向较长的波长，以及正向电压下降。具有操作环境温度的InGaN LED的发光强度的变化从-20℃至80℃下小（约10％）。然而，IngaN LED的主导波长与LED驱动电流变化;随着LED驱动电流增加，主导波长朝向较短波长移动。GydF4y2Ba
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调光GydF4y2Ba
LED可能会暗示通过减小驱动电流来提供10％的额定光输出。LED通常使用脉冲宽度调制技术暗淡。GydF4y2Ba
可靠性GydF4y2Ba
额定的最大结温（TJmax）是LED最关键的参数。超过该值的温度通常导致塑料封装的LED装置的损坏。故障（MTBF）之间的平均时间用于找出LED的平均寿命。MTBF是通过在55°C的环境温度下在额定电流的LED器件上运行的LED器件而确定，当设备失败的一半时记录。GydF4y2Ba
白光LEDGydF4y2Ba
白色LED正在使用两种方法制造：在第一种方法中，红色，绿色和蓝色LED芯片组合在同一包装中以产生白光;在第二种方法中使用磷光。荧光在围绕LED芯片周围的环氧树脂中包封的荧光体由来自IngaN LED装置的短波长能源激活。GydF4y2Ba
发光效果GydF4y2Ba
LED的发光效率被定义为每单位电源（在W）中的发射光通量（LM）。蓝色LED额定内部效率为75升/倍;红色LED，大约155升/瓦;和琥珀色LED，500 LM / W.由于内部再吸收而考虑损失，发光效率为琥珀色和绿色LED的20至25升/倍。这种功效的定义称为外部疗效，类似于通常用于其他光源类型的功效的定义。GydF4y2Ba
