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发光二极管工作原理


发光二极管,通常称为LED,在各种各样的设备都可以看见它的存在。是发光二极管只是一个微小的电灯泡,但不像常见的白炽灯泡,发光二极管没有灯丝,而且不会特别热,它是由半导体材料里的电子移动而使它发光。

为什么二极管会发光:
光是能量的一种形式,一种可以被原子释放出来,由许多有能量和动力但没质量的微小粒子似的小捆组成的。这些粒子被叫做光子,是光的基本单位。光子是因为电子移动才释放出来。在原子中,电子在原子的四周围以轨道形式移动。电子在不同的轨函数有着不同等的能量。通常来说,有着更大能量的电子以轨道移动远离了核子。当电子从一个更低的轨道跳到一个更高的轨道,能量水平就增高,反过来,当从更高轨函数跌落到更低的轨函数里时电子就会释放能量。能量是以光子形式释放出来的。更高能量下降释放更高能量的光子,它的特点在于它的高频率。

自由电子从P型层通过二极管落入空的电子空穴。这包含从传导带跌落到一个更低的轨函数,所以电子就是以光子形式释放能量。这在任何二极管里都会发生的,当二极管是由某种物质组成的时候,你只是可以看见光子。在标准硅二极管的原子,比如说,当电子跌落到相对短距离原子是以这样的方式排列。结果,由于电子频率这么低的情况下人的眼睛是无法看得到的。

可见光发光二极管,比如用在数字显示式时钟的,间隙的大小决定了光子的频率,换句话说就是决定了光的色彩。当所有二极管都发出光时,大多数都不是很有效的。在普通二极管里,半导体材料本身吸引大量的光能而结束。发光二极管是由一个塑性灯泡覆盖集中灯光在一个特定方向。
 
发光二极管的优点:
1、没有灯丝会烧坏,所以寿命就更长。
2、小小塑性灯泡使得发光二极管更持久耐用,还可以更加容易适合现在的电子电路。
3、传统白炽灯的发光过程包含了产生大量热量,这是完全是浪费能源。而发光二极管所发出的热非常少,相对来说,越多电能直接发光就是越大程度上减少对电能的需求。
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