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直插LED發光二極管詳細描述：

 

    發光二極管簡稱為LED。由鎵（Ga）與砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二極管，當電子與空穴復合時能輻射出可見光，因而可以用來制成發光二極管。在電路及機器中作為指示燈，或者組成文字或數字顯示。磷砷化鎵二極管發紅光，磷化鎵二極管發綠光，碳化矽二極管發黃光。

 

簡介

 

    發光二極管它是半導體二極管的一種，可以把電能轉化成光能，常簡寫為LED。發光二極管與普通二極管一樣是由一個PN結組成，也具有單向導電性。當給發光二極管加上正向電壓後，從P區註入到N區的空穴和由N區註入到P區的電子，在PN結附近數微米內分別與N區的電子和P區的空穴復合，產生自發輻射的熒光。不同的半導體材料中電子和空穴所處的能量狀態不同。當電子和空穴復合時釋放出的能量多少不同，釋放出的能量越多，則發出的光的波長越短。常用的是發紅光、綠光或黃光的二極管。

   發光二極管的反向擊穿電壓約5伏。它的正向伏安特性曲線很陡，使用時必須串聯限流電阻以控制通過管子的電流。限流電阻R可用下式計算：

計算方法

R=（E－UF）/IF式中E為電源電壓，UF為LED的正向壓降，IF為LED的一般工作電流。

 

發光原理

 

    LED是英文light emitting diode（發光二極管）的縮寫，它的基本結構是一塊電致發光的半導體材料，置於一個有引線的架子上，然後四周用環氧樹脂密封，起到保護內部芯線的作用，所以LED的抗震性能好。

    發光二極管的核心部分是由P型半導體和N型半導體組成的晶片，在P型半導體和N型半導體之間有一個過渡層，稱為PN結。在某些半導體材料的PN結中，註入的少數載流子與多數載流子復合時會把多餘的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉換為光能。PN結加反向電壓，少數載流子難以註入，故不發光。這種利用註入式電致發光原理制作的二極管叫發光二極管，通稱LED。 當它處於正向工作狀態時（即兩端加上正向電壓），電流從LED陽極流向陰極時，半導體晶體就發出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強弱與電流有關。

 

以下是傳統發光二極管所使用的無機半導體物料和所發光的顏色

 

鋁砷化鎵(AlGaAs)-紅色及紅外線

鋁磷化鎵(AlGaP)-綠色

磷化鋁銦鎵(AlGaInP)-高亮度的橘紅色，橙色，黃色，綠色

磷砷化鎵(GaAsP)-紅色，橘紅色，黃色

磷化鎵(GaP)-紅色，黃色，綠色

氮化鎵(GaN)-綠色，翠綠色，藍色

銦氮化鎵(InGaN)-近紫外線，藍綠色，藍色

碳化矽(SiC)(用作襯底)-藍色

矽(Si)(用作襯底)-藍色(開發中)

藍寶石（Al2O3)(用作襯底)-藍色

zincselenide(ZnSe)-藍色

鑽石(C)-紫外線

氮化鋁(AlN),aluminiumgalliumnitride(AlGaN)-波長為遠至近的紫外線

分類

    發光二極管還可分為普通單色發光二極管、高亮度發光二極管、超高亮度發光二極管、變色發光二極管、閃爍發光二極管、電壓控制型發光二極管、紅外發光二極管和負阻發光二極管等。

 

普通發光二極管的檢測

（1）用萬用表檢測。利用具有×10kΩ擋的指針式萬用表可以大致判斷發光二極管的好壞。正常時，二極管正向電阻阻值為幾十至200kΩ,反向電阻的值為∝。如果正向電阻值為0或為∞，反向電阻值很小或為0，則易損壞。這種檢測方法，不能實質地看到發光管的發光情況，因為×10kΩ擋不能向LED提供較大正向電流。如果有兩塊指針萬用表（最好同型號）可以較好地檢查發光二極管的發光情況。用一根導線將其中一塊萬用表的“+”接線柱與另一塊表的“-”接線柱連接。餘下的“-”筆接被測發光管的正極（P區），餘下的“+”筆接被測發光管的負極（N區）。兩塊萬用表均置×10kΩ擋。正常情況下，接通後就能正常發光。若亮度很低，甚至不發光，可將兩塊萬用表均撥至×1mΩ若，若仍很暗，甚至不發光，則說明該發光二極管性能不良或損壞。應註意，不能一開始測量就將兩塊萬用表置於×1mΩ，以免電流過大，損壞發光二極管。

（2）外接電源測量。用3V穩壓源或兩節串聯的幹電池及萬用表（指針式或數字式皆可）可以較準確測量發光二極管的光、電特性。為此可按圖10所示連接電路即可。如果測得VF在1.4～3V之間，且發光亮度正常，可以說明發光正常。如果測得VF=0或VF≈3V，且不發光，說明發光管已壞。

 

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