LED（發光二極管）的工作原理

光簡介

LED是一種當電流通過時會發光的半導體，具有傳統光源無法模仿的優異特性。

我將簡要解釋為什么這樣的 LED 會發光。

LED發光原理

LED芯片的基本結構由具有許多正空穴*1)的p型半導體和具有許多負電子的n型半導體（PN結）組成。

當對 LED 芯片施加正向電壓*2)時，空穴 (+)和電子 (-)在 LED 芯片中移動，導致電流流動。
在這個運動過程中，電子和空穴碰撞結合（這種現象稱為復合），并且在復合狀態下，能量比電子和空穴原來的能量小，是穩定的。

此時產生的多余能量被轉化為光能并發光。這就是LED發光的原理。

這樣，與燈泡利用電加熱燈絲發出的光不同，LED直接將電轉化為光，因此具有傳統光源所不具備的功耗低、壽命長的特點。

*1) 空穴是電子在p型半導體中移動時殘留在其所在位置的空穴。
*2) LED有極性，p型半導體側稱為“陽極（符號A）"，n型半導體側稱為“陰極（符號K）"。除非以正確的方向施加電壓，否則 LED 不會通過電流。當通過將正極（+）連接到陽極（A）側、將負極（-）連接到陰極（K）側來施加電壓時，這被稱為“正向"。換句話說，就是LED發光的方向和電流能夠正確流動的方向。

LED形狀

LED大致可分為表面安裝型和彈型。

表面貼裝LED

這種類型填充有環氧樹脂或硅等樹脂。

內表面呈錐形作為反射器。
還有采用環氧樹脂、硅樹脂、玻璃等材料制成的透鏡以提高方向性的型號，以及支持大電流、底部附有散熱器以改善散熱的型號。

彈型LED

這種類型集成了引線框架和 LED 芯片。

周圍區域用環氧樹脂密封。空氣和LED芯片之間存在折射率，可以有效地提取光線。