神奇的LED——將電能轉化爲可見光的半導體

2014107日,瑞典皇家科學院宣佈將2014年諾貝爾物理學獎授予三名日本教授赤崎勇、天野浩、中村修二(美籍日裔),獎勵他們在1989年成功研製出藍色LED燈,屬世界首例。可見,這種神奇的能發光半導體的發明震撼了全世界。

發光二極管,簡稱LEDLight Emitting Diode),是一種能夠將電能轉化為可見光的固態的半導體,由含Ga)、As)、

P)、N)等的製成。

LED的核心結構是一個半導體的晶片,晶片的一端附在一個支架上,一端是負極,另一端是正極,整個晶片用環氧樹脂封裝起來。晶片分兩部分,一部分是P型半導體,在它裡面空穴占主導地位;另一端是,在它裡面主要是電子。P型半導體與N型半導體連接起來時,二者之間形成一個P-N結。當電壓作用於這個P-N結,電子就會被推向

P區,在P區裡電子跟空穴複合,然後就會以光子的形式發出能量,產生電致發光效應,這就是LED燈發光的原理。光的波長,也就是光的顏色,是由形成P-N結的材料決定的。不同的
中電子和空穴所處的能量狀態不同,電子和空穴複合時釋放出的能量也不同,釋放能量越多,則發出的光的越短。

當電子與空穴複合時能輻射出,因而可以用來製成發光二極管。在電路及儀器中作為指示燈,或者組成文字或數字

二極管發紅光,二極管發綠光,二極管發黃光,二極管發藍光。

LED燈能發出從紅外光到紫外光任意顏色的光。眾所周知,可見光光譜的波長範圍為380nm760nm,是人眼可感受到的七色光。LED因其卓越的節能環保壽命長等優點正在取代傳統燈具,正如諾貝爾評獎委員會所說,“21世紀將由

LED點亮”。

神奇的LED——將電能轉化為可見光的半導體


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