LED发光二极管的原理分析

文章来源：睐芯科技LightSense

原文作者：在车公庙泰然处之

LED发光二极管，一种半导体元件，当向其中注入电流时会发光。

LED发光原理

由p型层注入的空穴和n型层注入电子的复合发射。

发光材料

当电子-空穴对复合时，Si和Ge等Ⅳ族(单位元素)半导体不太可能发光。另一方面，当电子-空穴对复合时，III-V族化合物半导体如GaN、GaAs和InP倾向于发光。组合的示例包括GaAsP、AlGaAs、GaP、InGaP和InGaAlP。

在给定的基板上用晶体生长这些材料化合物半导体(由Ga、Al、In、P、N、As等组成)具有不同的发射波长λ，这取决于它们的组成元素和混合晶体结构。波长也由化合物半导体的带隙能量Eg决定。

下表显示了发光材料和颜色之间的关系。驱动电压也大致由发光颜色决定。

提高LED芯片的亮度使用以下方法来提高LED元件的亮度：

1、提高内部发射效率增加有源层(发射层)中的发光量。有必要创造高质量的晶体和结构，以提高电子和空穴的复合效率。

2、提高外部发射效率有必要创建将更多光从发光层提取到LED芯片外部的结构。