發光二極管的機構

發光二極管簡稱為LED。由镓（Ga）與砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二極管，當電子與空穴複合時能輻射出可見光，因而可以用來制成發光二極管，在電路及儀器中作為指示燈，或者組成文字或數字顯示。磷砷化镓二極管發紅光，磷化镓二極管發綠光，碳化矽二極管發黃光。

發光二極管與普通二極管一樣是由一個PN結組成，也具有單向導電性。當給發光二極管加上正向電壓後，從P區注入到N區的空穴和由N區注入到P區的電子，在PN結附近數微米内分别與N區的電子和P區的空穴複合，産生自發輻射的熒光。不同的半導體材料中電子和空穴所處的能量狀态不同。當電子和空穴複合時釋放出的能量多少不同，釋放出的能量越多，則發出的光的波長越短。常用的是發紅光、綠光或黃光的二極管。

發光二極管的物理特性

式中E為電源電壓，UF為LED的正向壓降，IF為LED的一般工作電流。發光二極管的兩根引線中較長的一根為正極，應按電源正極。有的發光二極管的兩根引線一樣長，但管殼上有一凸起的小舌，靠近小舌的引線是正極。

與小白熾燈泡和氖燈相比，發光二極管的特點是：工作電壓很低（有的僅一點幾伏）；工作電流很小（有的僅零點幾毫安即可發光）；抗沖擊和抗震性能好，可靠性高，壽命長；通過調制通過的電流強弱可以方便地調制發光的強弱。由于有這些特點，發光二極管在一些光電控制設備中用作光源，在許多電子設備中用作信号顯示器。把它的管心做成條狀，用7條條狀的發光管組成7段式半導體數碼管，每個數碼管可顯示0～9十個數目字。

它的基本結構是一塊電緻發光的半導體材料，置于一個有引線的架子上，然後四周用環氧樹脂密封，起到保護内部芯線的作用，所以 LED的抗震性能好。　　發光二極管的核心部分是由P型半導體和N型半導體組成的晶片，在P型半導體和N型半導體之間有一個過渡層，稱為PN結。在某些半導體材料的PN結中，注入的少數載流子與多數載流子複合時會把多餘的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉換為光能。PN結加反向電壓，少數載流子難以注入，故不發光。這種利用注入式電緻發光原理制作的二極管叫發光二極管，通稱LED。

當它處于正向工作狀态時（即兩端加上正向電壓），電流從LED陽極流向陰極時，半導體晶體就發出從紫外到紅外不同顔色的光線，光的強弱與電流有關。