镙旋丝led灯珠 从火光到白炽灯再到LED 带你了解各种发光原理

人类照明的历史随着能源的变化而发展
自从人类学会钻木取火以来,照明经历了一个从柴火和石油到电作为能源的过程。照明工具经历了无数次的变化,从火把、动物油、植物油、蜡烛、煤油灯、白炽灯、荧光灯,到现在种类繁多的装饰灯和LED灯。现代照明也从简单的生活照明应用发展到各个领域,给我们的生活带来了极大的便利和丰富多彩的视觉体验。
普通发光二极管结构 普通发光二极管结构
发光二极管最重要的部分是pn结,它是由ⅲ-ⅳ化合物制成的。发光二极管的核心部分是由P型和N型半导体组成的过渡层——P-N结。因此,它具有pn结的电压和电流特性,即正向导通、反向截止和击穿特性。同时,它还具有一些独特的性质,即在一定条件下具有发光特性。以下是详细说明:
P-N结的基体一般为硅,P-N结由两侧的P型和N型半导体结合而成。硅中的核外电子数是4。
n型半导体掺杂有P元素等IV族元素,IV族的核外电子数为5,因此掺杂元素与硅元素共享电子,形成9个核外电子的结构。当核外电子数为8时,为稳定结构,多余的一个电子形成自由电子,从而形成N型半导体

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N型半导体 n型半导体
p型半导体在硅中掺杂III族元素,如B元素。III族核心外的电子数为3,因此掺杂元素和硅元素共享电子,形成核心外有7个电子的结构。当核外电子数为8时,为稳定结构,空之外的位置由空形成空穴,从而形成N型半导体。

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N型半导体 n型半导体
P型和N型半导体结合形成P-N结。因为P型半导体中有多余的电子,所以P型半导体中的电子会流向N极半导体。内置电场是由扩散引起的电荷不平衡形成的。

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P-N结的形成 磷氮结的形成

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内建电场的形成 内置电场的形成
当外电压和内置电场方向相同时,相当于加了负电压,内置电场继续加强,使电子难以注入,所以不产生电流,这是二极管单向导电的本质原因。
当外部电压与内置电场相反时,可以形成电流,即加直流电压。在直流电压的情况下,电子从N区注入到P区,而空空穴从P区注入到N区。在这个过程中,注入的电子会与空空穴复合,剩余的能量会以光子的形式释放出来。有生活中常见的红、绿、黄色发光二极管。从而实现电能转化为光能的过程。光的强度与电流有关。电流越大,发出的光就越强。

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加入正向电压形成电流 加入直流电压形成电流
由于LED灯直接将电能转化为光能,因此发光效率高,亮度高,发热小,使用寿命超过2万小时。如今,许多微型到大型设备都使用LED灯。比如很多高端车都配备了超清LED大灯,比较豪华。

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汽车LED大灯 汽车发光二极管大灯
生活中随处可见的小LED灯。

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LED台灯 led台灯
这些是历史上人们经历过的照明技术,以及它们的发光原理。你什么都懂吗?

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