一、 半導(dǎo)體發(fā)光二極管工作原理、特性及應(yīng)用 <4X?EYaTq  
dk5|@?pe  
（一）LED發(fā)光原理 f6ZZ}lwaV  
~l4f{uOD>]  
    發(fā)光二極管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化鎵）、GaP（磷化鎵）、GaAsP（磷砷化鎵）等半導(dǎo)體制成的，其核心是PN結(jié)。因此它具有一般P-N結(jié)的I-N特性，即正向?qū)�通，反向截止、擊穿特性。此外，在一定條件下，它還具有發(fā)光特性。在正向電壓下，電子由N區(qū)注入P區(qū)，空穴由P區(qū)注入N區(qū)。進(jìn)入對方區(qū)域的少數(shù)載流子（少子）一部分與多數(shù)載流子（多子）復(fù)合而發(fā)光，如圖1所示。 `lCuU~~ag  

圖片:816.gif

fEqC] *s  
    假設(shè)發(fā)光是在P區(qū)中發(fā)生的，那么注入的電子與價帶空穴直接復(fù)合而發(fā)光，或者先被發(fā)光中心捕獲后，再與空穴復(fù)合發(fā)光。除了這種發(fā)光復(fù)合外，還有些電子被非發(fā)光中心（這個中心介于導(dǎo)帶、介帶中間附近）捕獲，而后再與空穴復(fù)合，每次釋放的能量不大，不能形成可見光。發(fā)光的復(fù)合量相對于非發(fā)光復(fù)合量的比例越大，光量子效率越高。由于復(fù)合是在少子擴散區(qū)內(nèi)發(fā)光的，所以光僅在靠近PN結(jié)面數(shù)μm以內(nèi)產(chǎn)生。 ZXXiL#^  
&"S/Lt  
    理論和實踐證明，光的峰值波長λ與發(fā)光區(qū)域的半導(dǎo)體材料禁帶寬  S7sb7c'4 k  
度Ｅg有關(guān)，即 .]t5q%}j  
Ie_I7YJ  
????λ≈1240/Eg（mm） TipHV;|e  

(F5ttQPh  
    式中Eg的單位為電子伏特（eV）。若能產(chǎn)生可見光（波長在380nm紫光～780nm紅光），半導(dǎo)體材料的Eg應(yīng)在3.26～1.63eV之間。比紅光波長長的光為紅外光。現(xiàn)在已有紅外、紅、黃、綠及藍(lán)光發(fā)光二極管，但其中藍(lán)光二極管成本、價格很高，使用不普遍。 sBW3{uK  
-Zy)5NB-tZ  
（二）LED的特性 Jq1 n0O  
@EZ>f5IO+  
  1．極限參數(shù)的意義 d<T%`:s<  
R}%8s*  
    （1）允許功耗Pm:允許加于LED兩端正向直流電壓與流過它的電流之積的最大值。超過此值，LED發(fā)熱、損壞。 0D3OE.$0  
3E|;r _; 8  
    （2）最大正向直流電流IFm：允許加的最大的正向直流電流。超過此值可損壞二極管。 UzQ$B>