发光二极管原理

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发光二极管(LED)是由半导体材料制成的正向偏置PN结二极管。其发光机理是在PN结两端注入正向电流时，注入的不平衡载流子(电子-空穴对)在扩散过程中复合发光，这个发光过程主要对应光的自发发光过程。根据光输出的位置，发光二极管可分为表面发射型和边缘发射型。最常用的LED是InGaAsP/InP双异质结边缘发光二极管。

发光二极管的发光原理也可以用PN结的能带结构来解释。用于制造半导体发光二极管的材料是重掺杂的。在热平衡状态下，N区有很多高迁移率的电子，P区有更多低迁移率的空穴。由于PN结势垒层的限制，两者在正常情况下不能自然复合。在PN结上施加直流电压时，沟道区导带中的电子可以逃离PN结的势垒，进入p区一侧。所以在PN结附近，稍微偏P区一侧，当高能态的电子遇到空穴时，发生发光复合。这种发光复合发出的光属于自发辐射，辐射光的波长取决于材料的带隙宽度Eg，也就是说，

λ=1.24μm？；电动汽车/电动汽车

-发光二极管具有可靠性高、室温下连续工作时间长、光功率-电流线性度好等明显优点。，而且因为这项技术已经发展的比较成熟，所以价格非常便宜。所以在一些简单的光纤传感器的设计中，如果LED能够胜任，选择它作为光源可以大大降低整个传感器的成本。但LED的发光机理决定了它有很多缺点，如输出功率低、发射角度大、光谱线宽大、响应速度慢等。因此，在一些需要高功率、快速调制速率和良好单色性的光源的传感器设计中，不得不以增加成本为代价选择其他更高性能的光源。

-因为不同材料的带隙不同，所以不同材料的发光二极管可以发出不同波长的光。另外，有些材料的成分和掺杂不同，比如有些材料的能带结构复杂，有间接跃迁辐射，所以有各种发光二极管。