灯珠发光原理.ppt

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1、LED灯珠发光原理Jim2014年7月29日目录1LED芯片材料2LED芯片的工作原理3LED芯片特性4灯珠工作原理5灯珠分类LED——是利用固体半导体芯片作为发光材料。当两端加上正向电压，半导体中的载流子发生复合，放出过剩的能量而引起光子发射产生可见光。半导体是什么导体：自然界中很容易导电的物质称为导体，金属一般都是导体。1LED芯片的材料不锈钢卷铜线半导体是什么绝缘体：有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。半导体：另有一类物质的导电特性处于导体和绝缘体之间，称为半导体，如锗、硅、砷化镓

2、和一些硫化物、氧化物等。1LED芯片的材料锗矿单晶硅橡胶轮胎1LED芯片的材料半导体的特性热敏性：当环境温度升高时，导电能力显著增强。光敏性：当受到光照时，导电能力明显。掺杂性：往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电能力明显改变。(二极管）1LED芯片的材料半导体的特性本征半导体：完全纯净的、结构完整的半导体晶体。现代电子学中，用的最多的半导体是硅和锗，它们的最外层电子（价电子）都是四个。GeSi锗硅晶体结构1LED芯片的材料半导体的特性硅和锗，它们的最外层电子形成共价键。使得外层电子数为8，达到一个较稳定的结构

3、。+4+4+4+4常温下束缚电子很难脱离共价键成为自由电子，因此本征半导体中的自由电子很少，所以本征半导体的导电能力很弱。得到能量时，价电子形成自由电子，留下空穴1LED芯片的材料半导体的掺杂性在本征半导体中掺入某些微量的杂质（某种元素），就会使半导体的导电性能发生显著变化。+4+4+5+4磷原子失去一个电子变为正离子一、N型半导体磷原子的最外层有五个价电子，多出一个电子，成为自由电子，这样磷原子就成了带正电的离子。磷原子给出电子，称为施主原子。1LED芯片的材料硼原子得到一个电子变为负离子二、P型半导体硼原

4、子的最外层有三个价电子，与相邻的半导体原子形成共价键时，产生一个空穴。这个空穴可能吸引束缚电子来填补，使得硼原子成为带负电的离子。硼原子接受电子，所以称为受主原子。+4+4+3+41LED芯片的材料杂质半导体示意图－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－P型半导体++++++++++++++++++++++++N型半导体空穴自由电子2LED芯片的工作原理P型半导体－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－一－－－N型半导体++++++++++++++++++++++++内电场一、由于PN两种半导体内部

5、空穴、电子浓度的差异，发生扩散运动。空穴与电子在接触面复合，形成空间电荷区（耗尽层），并产生了一个内电场。耗尽层－－－－++++2LED芯片的工作原理P型半导体－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－一－－－N型半导体++++++++++++++++++++++++内电场二、在内电场的作用下，空穴和电子做漂移运动，与扩散运动相反，当两者抵消时，达到动态平衡。PN结内总电流=0，PN结宽度一定，这就是半导体未工作时的状态。耗尽层－－－－++++漂移运动扩散运动2LED芯片的工作原理三、静态PN型半导体的形成阻碍

6、扩散运动粒子浓度差扩散运动形成空间电荷区形成内电场漂移运动动态平衡PN结2LED芯片的工作原理四、PN型半导体的发光原理。当两端加上正向电压，半导体中的载流子发生复合，放出过剩的能量而引起光子发射产生可见光。光的波长λ=1240/Eg,禁带越窄，波长越长。2LED芯片的工作原理五、PN型半导体的单向导通性。PN结加正向电压时，PN结变窄，正向电流较大，正向电阻较小，PN结处于导通状态。IF+–PN结变窄外电场内电场PN－－－－－－－－－－－－－－－－－－++++++++++++++++++2LED芯片的工作原

7、理五、PN型半导体的单向导通性。PN结加反向电压时，PN结变宽，反向电流较小，反向电阻较大，PN结处于截止状态。+–IRPN结变宽外电场内电场PN－－－－－－－－－－－－－－－－－－++++++++++++++++++3LED芯片的特性一、电特性(1)正向特性①死区(也叫不导通区)，用Ur表示，一般硅二极管约0.5V，锗二极管约0.1V②导通区——一般硅二极管约为0.7V，锗二极管约为0.2V（2）反向特性①反向截止区②反向击穿区3LED芯片的特性二、结构特性上图是一个用蓝宝石基板制作的LED芯片的结构图1L

8、ED芯片材料2LED芯片的工作原理3LED芯片特性4灯珠工作原理5灯珠分类LED分类LED按照发光颜色分类红光黄光绿光蓝光白光红光橙光绿光蓝光统称为色光，主要应用在指示或装饰方面白光又可细分为暖白中性白冷白。白光是我们照明行业主要用到的光源。4灯珠发光原理4灯珠发光原理三基色加法原则（白光=红+绿+蓝）配色原则：4灯珠发光原理白光实现方式：1、单芯片4灯珠发光原理白光实现方式：2、双芯片黄、蓝芯片一