2 LED照明知识
2.1 LED的工作原理
2.1.1 LED与传统光源的不同发光机理
目前使用的大部分光源是白炽灯或者气体放电灯,而LED的发光原理则与上述两种光源迥然不同。LED自发性的发光是由于电子与空穴的复合而产生的。一般的LED多以Ⅲ-V族、Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体为材料。根据这两类元素的带隙和晶格常数,可以推断出这些材料的发光范围覆盖了红光到紫外线区域。目前红光LED的主要材料有AlGaInP,而蓝绿光及紫外LED的主要材料则有AlGaInN。虽然Ⅱ一Ⅵ族材料也可以得到红光和绿光,但是这些族材料极为不稳定,所以目前使用的发光材料大部分是Ⅲ-V族。
发光效率与材料是否为直接带隙有关。直接带隙材料包括GaN—InN—AlN、GaAs、InP、InAs及GaAs等,这些材料的导带最低点与价带最高点在同一K空间,所以电子与空穴可以有效地再复合而发光。对于间接带隙材料来说,其导带最低点与价带最高点不在同一K空间,电子与空穴复合时除了发光外,还需要声子的配合,所以其发光效率低。
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