Question

LED的工作原理与基本结构是什么?

Answer 1

当一个正向偏压施加于PN结两端，由于PN结势垒的降低，P区的正电荷将向N区扩散，N区的电子也向P区扩散，同时在两个区域形成非平衡电荷的积累。

对于一个真实的PN结型器件，通常P区的载流子浓度远大于N区，致使N区非平衡空穴的积累远大于P区的电子积累(对于NP结，情况正好相反)。由于电流注人产生的少数载流子是不稳定的，对于PN结系统，注人到价带中的非平衡空穴要与导带中的电子复合，其中多余的能量将以光的形式向外辐射，这就是LED发光的基本原理。

通常，禁带宽度越大，辐射出的能址越大，对应的光子具有较短的波长;反之，禁带宽度越小，辐射出的能量越小，对应的光子具有较长的波长。对于GaAsP, GaInAIP, InGaN, GaAIAs等半导体材料，其禁带宽度对应的发光波长恰好处于380-780nm的可见光区域，从而为LED的发展与应用奠定了广阔的空间。