YUANNENGJI 二極體是半導體裝置中最常見的裝置之一. 大多數半導體都是由摻雜半導體材料製成 (原子和其他物質). LED的導體材料通常是砷化鋁鎵. 純砷化鋁鎵, 所有原子都與其鄰居完美結合, 不留下自由電子來連接電流.
在發光二極體中, 例如數字時鐘中使用的那些, 間隙的大小決定了光子的頻率, 換句話說, 光的顏色. 當所有二極體發光時, 大多數效率都不是很高. 在普通二極體中, 半導體材料本身吸收大量光能並最終. LED 上覆蓋著塑膠燈泡，可將光線聚焦在特定方向.
原子可以釋放的光的一種形式. 它由許多微小的粒子狀束組成，這些束具有能量和動量，但沒有質量. 這些粒子稱為光子, 這是光的最基本單位. 由於電子會四處移動而釋放光子. 在原子中, 電子在原子周圍的軌道上運動. 不同軌道上的電子具有不同的能量. 一般來說, 能量較大的電子在遠離原子核的軌道上運動. 當電子從較低軌道躍遷到較高軌道時, 能量水平增加, 反之亦然, 當它從較高軌道函數落到較低軌道函數時, 電子釋放能量. 能量以光子的形式釋放. 更高能量的水滴釋放更高能量的光子, 其特點是頻率高.
自由電子從 P 型層穿過二極體落入電洞. 這涉及從導帶下降到較低的軌道函數, 所以電子以光子的形式釋放能量. 這發生在任何二極體中, 當二極體由某種材料製成時，您只能看到光子. 在標準矽二極體中, 例如, 原子的排列方式使得當電子在相對較短的距離下落時, 原子的排列方式人眼無法看到，因為電子頻率很低.
LED 與傳統白熾燈泡相比具有多項優勢. 首先是LED沒有燈絲會燒壞, 所以它們持續更長. 另外, LED的小塑膠燈泡使LED更耐用. 它還可以更容易地安裝到目前的電子電路中. 傳統白熾燈泡發光的過程會產生大量熱量.
這完全是能源的浪費. 除非你用燈當加熱器, 大部分有效電流不會直接進入可見光. LED 發出的熱量非常少, 所以相對來說, 直接轉化為光的電量越多, 需要的能量越少.
對於可見光 LED, 例如數字時鐘中使用的那些, 間隙的大小決定了光子的頻率, 或者換句話說, 光的顏色. 當所有二極體發光時, 大多數效率都不是很高. 在普通二極體中, 半導體材料本身吸收大量光能並最終. LED 被塑膠燈泡覆蓋，可將光線聚焦在特定方向.
LED 與傳統白熾燈泡相比具有多項優勢. 首先是LED沒有燈絲會燒壞, 所以它們持續更長. 另外, LED 的小型塑膠燈泡使其更加耐用. 它們還可以更輕鬆地安裝到當前的電子電路中. 傳統白熾燈的發光過程會產生大量熱量. 這完全是能源的浪費. 除非你用燈當加熱器, 大部分有效電流不會直接進入可見光. LED 發出的熱量非常少, 而相對而言, 直接用於照明的電量越多, 需要的能量越少.
到目前為止, LED 對於大多數照明應用而言過於昂貴，因為它們由先進的半導體材料製成. 過去半導體裝置的價格大幅下降 10 年, 然而, 使 LED 成為更經濟高效的照明選擇，適用於更廣泛的應用. 在不久的將來, LED 將在世界技術中發揮更大作用.
發光二極體 (引領) 是由半導體材料製成的正向偏壓PN接面二極體. 其發光機制是當在PN接面兩端注入正向電流時, 注入的不平衡載子 (電子電洞對) 在擴散過程中重新結合並發光. 這個發射過程主要對應於光的自發性發射過程. 取決於光輸出的位置, LED可分為表面發射型和邊緣發射型. 最常用的LED是InGaAsP/InP雙異質接面邊緣發光二極體.
LED的發光原理也可以透過PN結的能帶結構來解釋. 用來製造半導體發光二極體的材料是重摻雜的. 處於熱平衡狀態, N區有很多高遷移率的電子, P區有較多低遷移率電洞. 由於PN結勢壘層的限制, 正常情況下兩者不能自然重組. 當PN結施加正向電壓時, 溝槽區導帶中的電子可以逃離PN結的勢壘進入P區. 因此, 當高能態電子與電洞相遇時，PN結附近稍偏向P區, 發生發光複合. 這種發光複合發出的光屬於自發性輻射, 輻射光的波長由材料的帶隙寬度Eg決定.
發光二極體具有可靠性高等顯著優點, 常溫下連續工作時間長, 和良好的光功率-電流線性度. 而且, 由於這項技術已經發展到較成熟的水平, 它的價格很便宜. 因此, 一些簡單光纖感測器的設計, 如果 引領 有能力, 選擇它作為光源可以大大降低整個感測器的成本. 然而, LED的發光機制決定了它有很多缺點, 比如輸出功率低, 大發射角, 譜線寬度, 且響應速度低. 因此, 在一些需要高功率的感測器的設計中, 快速調製速率, 和良好的單色性, 必須選擇其他更高性能的光源，但代價是成本增加.
由於不同材料的帶隙寬度不同, 不同材質製成的發光二極體可以發出不同波長的光. 另外, 有些材料有不同的成分和摻雜, 例如, 有些具有非常複雜的能帶結構, 以及對應的間接躍遷輻射, 等。, 所以就有了各種發光二極體.