LED,即发光二极管,是一种半导体二极管,当施加电压时会发光。这些元件在您的电子产品、新型照明设备和数字电视中无处不在。

LED 的工作原理

比较发光二极管与老式白炽灯泡的工作原理。白炽灯泡的工作原理是通过玻璃灯泡内的灯丝通电。灯丝加热并发光,从而产生光;但是,它也会产生大量热量。白炽灯泡损失了大约98%的电力去产生热量,其效率非常低。

LED是固态照明的新型照明技术家族的一部分。LED看起来很酷。LED 灯中不是一个灯泡,而是有许多小的发光二极管。

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LED,即发光二极管,是一种半导体二极管,当施加电压时会发光。这些设备在您的电子产品、新型照明设备和数字电视监视器中无处不在。

LED 的工作原理

比较发光二极管与老式白炽灯泡的工作原理。白炽灯泡的工作原理是通过玻璃灯泡内的灯丝通电。灯丝加热并发光,从而产生光;但是,它也会产生大量热量。白炽灯泡损失了大约 98% 的能量产生热量,使其效率非常低。

LED是固态照明中新型照明技术家族的一部分。LED摸起来很酷。LED灯中不是一个灯泡,而是有许多小的发光二极管。

LED 基于电致发光效应,其中某些材料在通电时会发光。LED 没有加热的灯丝,而是由半导体材料(通常是砷化铝镓)中的电子运动照亮。光从二极管的pn结发出。LED 的工作原理很复杂,但如果您仔细研究一下细节,则可以理解。

电致发光是LED技术的自然现象,于 1907 年由英国无线电研究员兼古列尔莫·马可尼 ( Guglielmo Marconi ) 的助手亨利·约瑟夫·朗德 (Henry Joseph Round) 在对碳化硅和猫须进行实验时发现。

1920年,俄罗斯无线电研究员奥列格·弗拉基米罗维奇·洛塞夫在研究无线电设备中,使用了二极管中的电致发光现象。1927年,他发表了一篇名为“发光碳化硅 [SiC] 检测器和晶体检测”的论文详细介绍了他的研究,虽然当时没有根据他的工作创造出实用的LED,但他的研究确实影响了未来的发明者。

多年后的1961 年,R奥列格·弗拉基米罗维奇·洛塞夫为德州仪器发明了红外 LED 并获得了专利。这是第一个 LED;但是,由于是红外线,所以超出了可见光谱范围。人类看不到红外线。具有讽刺意味的是,贝尔德和皮特曼实际上只是在尝试发明激光二极管时意外发明了发光二极管。

可见 LED

1962 年,通用电气咨询工程师尼克·霍洛尼亚克发明了第一个可见光 LED。它是一个红色 LED,使用砷化镓磷化物作为二极管的基板。霍洛尼亚克因其贡献而赢得了被称为“发光二极管之父”的荣誉。他还拥有 41 项专利,他的其他发明包括激光二极管和第一台调光器。

1972 年,电气工程师 M乔治克拉.福德为孟山都发明了第一个黄色 LED,在二极管中使用了磷化砷化镓。福德还发明了一种比 Holonyack 亮 10 倍的红色 LED。

孟山都是第一家批量生产可见光LED 的公司。1968 年,孟山都生产了用作指示灯的红色 LED。但直到 1970 年,当飞兆光电开始为制造商生产低成本 LED 设备(每个不到 5 美分)时,LED才开始流行起来。

1976 年,托马斯·P·皮尔索尔发明了一种用于光纤和光纤通信的高效且极其明亮的 LED。皮尔索尔发明了针对光纤传输波长进行优化的新型半导体材料。1994 年,中村修二发明了第一个使用氮化镓的蓝色LED。

截至 2020 年 5 月, LED 的最新发展:

科学家们已经开发出一种技术,可以让 单个 LED 产生所有三种基色。这对有源 LED 显示器有很大的影响,这通常需要三到四个微小的、单独的 LED 彼此靠近放置以呈现全光谱。