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半导体发光

时间:2022-02-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:LED是将具有直接能隙的P型和N型的半导体材料结合在一起形成的。当施加正向电压到LED上时,N型半导体中的电子向两种材料的联结处移动,进入P型半导体的电子空穴,直接把输入电能转化成对应着PN结能隙波长的单色光。而在新设计的灯中,采用了18个红色LED光源,包括电路损失在内,共耗电14瓦,即可产生同样的光效。汽车信号灯也是LED光源应用的重要领域。

第四节 半导体发光

20世纪以来,近代物理学的进步使人们对物质结构,以及物质与电磁场的相互作用有了比较深刻的理解。基于这种理解,20世纪中叶以后人类发明了一些新的发光机制,其中一个典型代表就是发光二极管(LED)。LED是将具有直接能隙的P型和N型的半导体材料结合在一起形成的。当施加正向电压到LED上时,N型半导体中的电子向两种材料的联结处移动,进入P型半导体的电子空穴,直接把输入电能转化成对应着PN结能隙波长的单色光。

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发光二极管

最初LED用作仪器仪表的指示光源,后来各种光色的LED在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用,产生了很好的经济效益和社会效益。以12英寸的红色交通信号灯为例,在美国本来是采用长寿命、低光效的140瓦白炽灯作为光源,它产生的白光经红色滤光片后,光损失90%。而在新设计的灯中,采用了18个红色LED光源,包括电路损失在内,共耗电14瓦,即可产生同样的光效。

汽车信号灯也是LED光源应用的重要领域。1987年,我国开始在汽车上安装高位刹车灯,由于LED响应速度快(纳秒级),可以及早让尾随车辆的司机知道行驶状况,减少汽车追尾事故的发生。

另外,LED灯在室外红、绿、蓝全彩显示屏,匙扣式微型电筒等领域都得到了广泛应用。

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