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发表于 2008-7-1 13:38:14
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来自: 中国陕西西安
LED手电筒
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LED手电筒是以发光二极管作为光源的一种新型照明工具,它具有省电、耐用、亮度强等优点。; @( G+ B* v" h, [ R. w6 I: b
(一)LED发光原理
8 a; S, |8 k& k U, }发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物,如GaAs(砷化镓)、GaP(磷化镓)、GaAsP(磷砷化镓)等半导体制成的,其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性,即正向导通,反向截止、击穿特性。此外,在一定条件下,它还具有发光特性。在正向电压下,电子由N区注入P区,空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子(少子)一部分与多数载流子(多子)复合而发光,如图1所示。
$ z. f+ t: ]# B假设发光是在P区中发生的,那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光,或者先被发光中心捕获后,再与空穴复合发光。除了这种发光复合外,还有些电子被非发光中心(这个中心介于导带、介带中间附近)捕获,而后再与空穴复合,每次释放的能量不大,不能形成可见光。发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大,光量子效率越高。由于复合是在少子扩散区内发光的,所以光仅在靠近PN结面数μm以内产生。 ' e2 V1 t) m+ Z* t# Q
理论和实践证明,光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料禁带宽度Eg有关,即
) _* Z- E. x/ [5 \" _λ≈1240/Eg(mm) # |+ u4 ~2 U' F) v* \; h
式中Eg的单位为电子伏特(eV)。若能产生可见光(波长在380nm紫光~780nm红光),半导体材料的Eg应在3.26~1.63eV之间。比红光波长长的光为红外光。现在已有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管,但其中蓝光二极管成本、价格很高,使用不普遍。
# b6 J5 m% @3 ]: s1 o$ t( o(二)LED的特性 9 I1 y0 q# M Y2 j3 a6 \
1.极限参数的意义 # F, D8 ~: s( }! Z5 l
(1)允许功耗Pm:允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。超过此值,LED发热、损坏。
( [0 b! j, ~+ v, \) E* u* r+ ?: T(2)最大正向直流电流IFm:允许加的最大的正向直流电流。超过此值可损坏二极管。
/ m* R" \1 j: B* Q9 U7 F(3)最大反向电压VRm:所允许加的最大反向电压。超过此值,发光二极管可能被击穿损坏。 . J+ x. l1 h; W) H+ Y
(4)工作环境topm:发光二极管可正常工作的环境温度范围。低于或高于此温度范围,发光二极管将不能正常工作,效率大大降低。 |
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