LED的工作原理

半导体发光设备包括半导体发光二极管（LED）、数字管、符号管、米管和点阵显示屏（矩阵管）。事实上，数字管、符号管、米管和矩阵管中的每个发光单元都是一个发光二极管。

发光二极管是由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-N特性，即反向直线、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正电压下，电子从N区注入P区，空穴从P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）与多数载流子（多子）复合发光。

假设发光发生在P区，那么注入的电子和价带孔径直接复合发光，或者先被发光中心捕获，再与孔径复合发光。除了这种发光复合材料外，还有一些电子被非发光中心（靠近导带和介带中间）捕获，然后与孔径复合。每次释放的能量不大，无法形成可见光。与非发光复合相比，发光复合的比例越大，光量子效率越高。由于复合物在少子扩散区发光，光只在PN结面附近的μm内产生。理论和实践证明，光的峰值波长与发光区半导体材料的禁带宽度Eg有关，即1240/Eg（mm）Eg为电子伏特（ev）。半导体材料的Eg应在3.26~1.63ev之间，如果能产生可见光（波长为380nm紫光~780nm红光）。红外光比红光波长。现在有红外、红、黄、绿、蓝光发光二极管，但其中蓝光二极管成本高，使用不广泛。

LED的基本工作条件是由电流驱动的低压单向导电装置，必须满足以下基本要求，以保证LED的正常运行。

（1）输入直流电压不得低于LED的正电压降，否则LED不会导通并发光。

（2）由直流电流或单向脉冲电流驱动，当驱动并联LED或LED串时，需要恒流而不是恒压供电。