二極管-發光二極管
???發光二極管簡稱為LED。由鎵(Ga)與砷(AS)、磷(P)的化合物制成的二極管,當電子與空穴復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。磷砷化鎵二極管發紅光,磷化鎵二極管發綠光,碳化硅二極管發黃光。
它是半導體二極管的一種,可以把電能轉化成光能;常簡寫為LED。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后,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結附近數微米內分別與N區的電子和P區的空穴復合,產生自發輻射的熒光。不同的半導體材料中電子和空穴所處的能量狀態不同。當電子和空穴復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。
發光二極管的反向擊穿電壓約5伏。它的正向伏安特性曲線很陡,使用時必須串聯限流電阻以控制通過管子的電流。限流電阻R可用下式計算:
R=(F-UF)/IF
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號顯示器。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(圖),每個數碼管可顯示0~9十個數目字。