led发光二极体原理

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1、內容:1.簡介2.基本原理3.光電特性簡介LightEmittingDiode,簡稱LED中文譯:發光二極體(台灣地區)發光二極管(大陸地區)包含可見光(Visible)與不可見光(Invisible)屬於光電半導體的一類在結構上包括P極(P-Type)與N極(N-Type)LED的五大物料與五大製程LED示意圖晶片的結構(I)四大結構:P型層,N型層,基層(Substrate)與電極電極分上電極及下電極材料部份有Al及Au依P型層及N型層的位置,分為兩種:P型層在上,則為P-typeN型層在上,則為N-type基

2、層一般為GaAs,GaP,…等晶片的結構(II)一般基層(Substrate)的材料,如GaAs,有吸收光之特性,稱為AStype,將造成發光效率變差,解決此問題的方法,目前有兩種:磨除基層更換基層為TStypeSR

3、egative),故定義為N-type.P-type的排列模式:Si+B在Si的排列中放入B,在結構上將少一個電子,可視為帶正電(Positive)的空域,稱為電洞(hole),定義為P-type.工作原理LED的符號P層與N層之接合狀況LED之通電狀況順向電壓逆向電壓P極接正電,N極接負電,則LED發光;反之,則不發光順向電壓(VF)v.s.順向電流(IF)逆向電壓(VR)v.s.逆向電流(IR)LED適用於電流操作,而非電壓VR或IR的量測方法VR=5V時,IR=10uAIR=10uA時,VR=5V光電特性lm

4、:Lumencd:CandelaSr:表立體角,在測試距離100mm時為0.01視感度人眼對555nm波長光(綠色)的感度最佳,隨之比它波長越短或越長,則感度越差,此種人眼感度特性,稱為視感度W與lm的關係即在視感度Φv(lm)=KVλΨλdλΨλ為波長λ的Power(W)λp與λd的關係亦在視感度0∞λp,λd及△λλpPeakWavelength峰值波長主要是量測設備針對每一波長量測光強度後所得的最高強度的波長λdDominantWavelength主要是量測設備針對每一波長量測光強度*視感度係數後所得的最高強

5、度的波長△λ半頻寬值為最高強度50%時的寬度△λIvv.s.IFIv與IF成正比IFPv.s.Dutycycle2θ1/2ViewingAngleLED為指向性元件½表示發光強度50%時的角度Flux相同的兩顆LED,2θ1/2愈大則Iv愈小環境溫度(Ta)對LED的影響Tavs.IFTavs.IVTavs.VFTavs.λP