發(fā)光二極管
發(fā)光二極管是一種常用的發(fā)光器件,通過電子與空穴復合釋放能量發(fā)光,它在照明領(lǐng)域應用廣泛。發(fā)光二極管可高效地將電能轉(zhuǎn)化為光能,在現(xiàn)代社會具有廣泛的用途,如照明、平板顯示、醫(yī)療器件等。
發(fā)光二極管與普通二極管一樣是由一個PN結(jié)組成,也具有單向?qū)щ娦?。當給發(fā)光二極管加上正向電壓后,從P區(qū)注入到N區(qū)的空穴和由N區(qū)注入到P區(qū)的電子,在PN結(jié)附近數(shù)微米內(nèi)分別與N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復合,產(chǎn)生自發(fā)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(tài)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(fā)出的光的波長越短。常用的是發(fā)紅光、綠光或黃光的二極管。發(fā)光二極管的反向擊穿電壓大于5伏。它的正向伏安特性曲線很陡,使用時必須串聯(lián)限流電阻以控制通過二極管的電流。
發(fā)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(jié)。在某些半導體材料的PN結(jié)中,注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復合時會把多余的能量以光的形式釋放出來,從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。PN結(jié)加反向電壓,少數(shù)載流子難以注入,故不發(fā)光。當它處于正向工作狀態(tài)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(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線,光的強弱與電流有關(guān)。
光電二極管
光電二極管和普通二極管一樣,也是由一個PN結(jié)組成的半導體器件,也具有單方向?qū)щ娞匦?。但在電路中它不是作整流元件,而是把?a target="_blank">信號轉(zhuǎn)換成電信號的光電傳感器件。
光電二極管是將光信號變成電信號的半導體器件。它的核心部分也是一個PN結(jié),和普通二極管相比,在結(jié)構(gòu)上不同的是,為了便于接受入射光照,PN結(jié)面積盡量做的大一些,電極面積盡量小些,而且PN結(jié)的結(jié)深很淺,一般小于1微米。
發(fā)光二極管與光電二極管區(qū)別
發(fā)光二極管是一種常用的發(fā)光器件,通過電子與空穴復合釋放能量發(fā)光,它在照明領(lǐng)域應用廣泛。 發(fā)光二極管可高效地將電能轉(zhuǎn)化為光能,在現(xiàn)代社會具有廣泛的用途,如照明、平板顯示、醫(yī)療器件等。
發(fā)光二極管與普通二極管一樣是由一個PN結(jié)組成,也具有單向?qū)щ娦?。當給發(fā)光二極管加上正向電壓后,從P區(qū)注入到N區(qū)的空穴和由N區(qū)注入到P區(qū)的電子,在PN結(jié)附近數(shù)微米內(nèi)分別與N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復合,產(chǎn)生自發(fā)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(tài)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(fā)出的光的波長越短。常用的是發(fā)紅光、綠光或黃光的二極管。發(fā)光二極管的反向擊穿電壓大于5伏。它的正向伏安特性曲線很陡,使用時必須串聯(lián)限流電阻以控制通過二極管的電流。
普通二極管在反向電壓作用時處于截止狀態(tài),只能流過微弱的反向電流,光電二極管在設計和制作時盡量使PN結(jié)的面積相對較大,以便接收入射光。光電二極管是在反向電壓作用下工作的,沒有光照時,反向電流極其微弱,叫暗電流;有光照時,反向電流迅速增大到幾十微安,稱為光電流。光的強度越大,反向電流也越大。光的變化引起光電二極管電流變化,這就可以把光信號轉(zhuǎn)換成電信號,成為光電傳感器件。
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