Светоизлучающие диоды - это широко используемые светоизлучающие устройства, которые излучают энергию за счет рекомбинации электронов и дырок для излучения света.Они широко используются в области освещения.[1] Светодиоды могут эффективно преобразовывать электрическую энергию в энергию света и находят широкое применение в современном обществе, например, для освещения, плоских дисплеев и медицинских устройств.[2]

Такие электронные компоненты появились еще в 1962 году. В первые дни они могли излучать только красный свет низкой яркости.Позже были разработаны и другие однотонные версии.Свет, который можно излучать сегодня, распространился на видимый свет, инфракрасный и ультрафиолетовый свет, и светимость также значительно увеличилась.Светимость.Использование также использовалось в качестве световых индикаторов, панелей отображения и т. Д .;с непрерывным развитием технологий светодиоды широко используются в дисплеях и освещении.

Как и обычные диоды, светодиоды состоят из PN-перехода и имеют однонаправленную проводимость.Когда на светодиод подается прямое напряжение, дырки, инжектированные из области P в область N, и электроны, инжектированные из области N в область P, контактируют соответственно с электронами в области N и пустотами. в области P в пределах нескольких микрон от PN-перехода.Дырки рекомбинируют и производят спонтанную эмиссионную флуоресценцию.Энергетические состояния электронов и дырок в разных полупроводниковых материалах различны.При рекомбинации электронов и дырок выделяется несколько иная энергия.Чем больше высвобождается энергии, тем короче длина волны излучаемого света.Обычно используются диоды, излучающие красный, зеленый или желтый свет.Обратное напряжение пробоя светодиода больше 5 вольт.Его прямая вольт-амперная характеристика очень крутая, и его необходимо использовать последовательно с токоограничивающим резистором для управления током через диод.

Основная часть светоизлучающего диода представляет собой пластину, состоящую из полупроводника P-типа и полупроводника N-типа.Существует переходный слой между полупроводником P-типа и полупроводником N-типа, который называется PN-переходом.В PN-переходе некоторых полупроводниковых материалов, когда инжектированные неосновные носители и основные носители рекомбинируют, избыточная энергия высвобождается в виде света, тем самым непосредственно преобразуя электрическую энергию в энергию света.При обратном напряжении, приложенном к PN-переходу, инжекция неосновных носителей затруднена, поэтому он не излучает свет.Когда он находится в положительном рабочем состоянии (то есть к обоим концам приложено положительное напряжение), при протекании тока от анода светодиода к катоду полупроводниковый кристалл излучает свет разных цветов от ультрафиолетового до инфракрасного.Интенсивность света связана с током.