顏色:改變電流可以變色,發(fā)光二極管方便地通過化學(xué)修飾方法,調(diào)整材料的能帶結(jié)構(gòu)和帶隙,實現(xiàn)紅黃綠蘭橙多色發(fā)光。如小電流時為紅色的 LED ,隨著電流的增加,可以依次變?yōu)槌壬S色,后為綠色。
發(fā)光角度 用途不同的LED其發(fā)光角度不一樣。特殊的發(fā)光角度,價格較高。 抗靜電能力 抗靜電能力強(qiáng)的LED燈珠,壽命長,因而價格高。通??轨o電大于700V的LED燈珠才能用于LED燈飾。 漏電電流 LED燈珠是單向?qū)щ姷陌l(fā)光體,如果有反向電流,則稱為漏電,漏電電流大的LED燈珠,壽命短,價格低。
LED全稱為半導(dǎo)體發(fā)光二極管,采用半導(dǎo)體材料制成的,以直接將電能轉(zhuǎn)化為光能,電號轉(zhuǎn)換成光信號的發(fā)光器件;其特點是功耗低、高亮度、色彩艷麗、抗振動、壽命長(正常發(fā)光8-10萬小時)、冷光源等優(yōu)點,是真正的“綠色照明”。以LED為光源的燈飾產(chǎn)品在21世紀(jì)的將來,必然取代白織燈,成為人類照明的又一次革命。
此式稱為玻爾條件。式中h=6.626×10-34J·s。當(dāng)發(fā)光二極管工作時,在正偏下,通常半導(dǎo)體的空導(dǎo)帶被通過結(jié)向其中注入的電子所占據(jù),這些電子與價帶上的空穴復(fù)合,放射出光子,這就產(chǎn)生了光。發(fā)射的光子能量近似為特定半導(dǎo)體的導(dǎo)帶與價帶之間的帶隙能量。這種自然發(fā)射過程叫作自發(fā)輻射復(fù)合(圖1)。顯然,輻射躍遷是復(fù)合發(fā)光的基礎(chǔ)。注入電子的復(fù)合也可能是不發(fā)光的,即非輻射復(fù)合。在非輻射復(fù)合的情況下,導(dǎo)帶電子失去的能量可以變成多個聲子,使晶體發(fā)熱,這種過程稱為多聲子躍遷;也可以和價帶空穴復(fù)合,把能量交給導(dǎo)帶中的另一個電子,使其處于高能態(tài),再通過熱平衡過程把多余的能量交給晶格,這種過程稱為俄歇復(fù)合。隨著電子濃度的提高,這種過程將變得更加重要。帶間躍遷時,輻射復(fù)合和非輻射復(fù)合的兩種過程相互競爭。有的發(fā)光材料表現(xiàn)為輻射復(fù)合占優(yōu)勢。
光通信用 LED的發(fā)射波長在光纖呈現(xiàn)低損耗的窗口區(qū)。0.8~0.9微米的GaAlAs-GaAs發(fā)光管和1.3~1.6微米的InGaAsP-InP發(fā)光管,波長分別落在石英纖維的和第二個透明窗口。為了與纖維耦合,光可以從LED的一面或一邊提取。
①提高內(nèi)量子效率,要求盡量減少晶體缺陷和有害雜質(zhì);②提高外量子效率,結(jié)構(gòu)要便于光收集、提取和發(fā)射;③可以用攜載信息的輸出電流直接對光輸出進(jìn)行高速率的調(diào)制;④結(jié)構(gòu)要有利于散熱,減少因結(jié)溫上升引起光功率下降;⑤要有高的輻射度,因此應(yīng)用直接帶隙半導(dǎo)體和能夠在高電流密度下驅(qū)動的結(jié)構(gòu)。