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led燈頻閃

生活更新时间:2024-11-29 07:50:32

LED燈的發光原理

燈珠結構

LED（Light Emitting Diode）燈最重要的一個發光結構就是燈内如綠豆大小般的燈珠。雖然它的體積很小，但它卻内有乾坤。

led燈頻閃（LED燈的發光原理）1

将LED燈珠結構放大之後，會發現有顆形如芝麻大小的晶片。

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LED的燈珠微細結構圖

這個晶片結構極其複雜，一共分為好幾層：最上層叫做P型半導體層、中間層為發光層、最下層叫做N型半導體層。

那麼，LED的光是怎麼發出的？

發光原理

從物理學角度來理解：當電流通過晶片時，N型半導體内的電子與P型半導體内的空穴在發光層劇烈地碰撞複合産生光子，以光子的形式發出能量（即大家看見的光）。

led燈頻閃（LED燈的發光原理）3

發光二極管

LED也被稱之為發光二極管，它的體積極小并且很脆弱，不方便于直接使用。于是設計者就為它添加了一個保護外殼并将它封存在内，這樣就構成了易于使用的LED燈珠。

将許多LED燈珠拼連在一起後，就可以構成各種各樣的LED燈。

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燈杯型的LED燈

不同顔色的LED燈

不同材料的半導體會産生不同顔色的光色，如紅光、綠光、藍光等等。但是，到目前為止還沒有任何一種半導體材料能發出白色的光。

led燈頻閃（LED燈的發光原理）5

可我們平時使用的白色LED燈珠又是怎麼産生的呢？

白光LED燈的産生

這裡就需要提到一位諾貝爾獎獲得者——中村修二博士。他發明出了藍光LED，由此也為白光LED奠定了一定的基礎。基于這項重大的貢獻在2014年授予他諾貝爾物理學獎。

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中村修二（Shuji Nakamur）

至于藍光LED是如何轉變為白光LED，最大的原因在于晶片中多了一層熒光粉。

led燈頻閃（LED燈的發光原理）7

這幅圖中不僅出現了上文所述的N型半導體層、P型半導體層、放光層，還多了一層“熒光粉塗層”。

基本的發光原理并沒有太大的變化：在兩層半導體之間，電子和與空穴碰撞複合并于發光層産生了藍色的光子。

所産生的藍光有一部分會直接穿過熒光塗層直接發射出去;剩下的一部分會打在熒光塗層上并與之作用産生黃色光子。藍色光子與黃色光子共同作用（混合）就産生了白光。

led燈頻閃（LED燈的發光原理）8

上圖是一個LED的光譜曲線：可以看到藍光峰值位于波長450納米處，而之後稍微低矮一點的峰值是由熒光粉吸收藍光後所産生的黃光的峰值。

如果藍光的占比多一點，則産生高色溫的白光;相反，如果黃光占比多一點，則産生色溫較低的白光。

各類生活中的成品LED燈：

led燈頻閃（LED燈的發光原理）9

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