一、LED發光二極管的結構
LED Lamp(led燈)主要(yao)由(you)支(zhi)架、銀膠、晶片、金(jin)線、環氧樹(shu)脂、模條(tiao)六(liu)種物料所組成。
1、支(zhi)架:用來導(dao)電和支(zhi)撐(cheng)。支(zhi)架由(you)支(zhi)架素(su)材經過電鍍(du)而形(xing)成,由(you)里到外是銅(tong)、鎳、銅(tong)、銀這(zhe)幾層(ceng)所組成。
2、銀(yin)(yin)膠(jiao):固定(ding)晶片(pian)和導(dao)電(dian)的作用。銀(yin)(yin)膠(jiao)的主要成分為:銀(yin)(yin)粉占75-80%、EPOXY(環氧樹脂)占10-15%、添加(jia)劑(ji)占5-10%。
3、晶(jing)(jing)片:是(shi)LED Lamp的主要組成物料(liao),是(shi)發光的半導(dao)體(ti)材(cai)料(liao)。晶(jing)(jing)片是(shi)采用磷化(hua)鎵(jia)(GaP)、鎵(jia)鋁(GaAIAs)或砷化(hua)鎵(jia)(GaAs)、氮化(hua)鎵(jia)(GaN)等材(cai)料(liao)組成,其內部(bu)結構具有單向(xiang)導(dao)電性。
4、金(jin)線:連接晶(jing)片PAD與(yu)支架(jia),并使其能夠導(dao)通。
5、環氧樹脂:保護Lamp的內部(bu)結構(gou),可稍微改變Lamp的發光顏色、亮度及角度;使Lamp成型。
6、模條(tiao):Lamp成(cheng)形(xing)的(de)模具,一般有(you)圓方形(xing)、塔形(xing)等。支架植的(de)深淺(qian)是由模條(tiao)的(de)卡點高低所決定。
二、發光二極管的工作原理
發(fa)光(guang)二極(ji)(ji)管(guan)與(yu)普通二極(ji)(ji)管(guan)一樣是由一個PN結組(zu)成,也具(ju)有單向(xiang)導電(dian)(dian)(dian)(dian)性(xing)。當給發(fa)光(guang)二極(ji)(ji)管(guan)加(jia)上正向(xiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)后,從P區(qu)(qu)注入(ru)到(dao)N區(qu)(qu)的(de)(de)空穴(xue)和(he)由N區(qu)(qu)注入(ru)到(dao)P區(qu)(qu)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)子,在PN結附近(jin)數微米內分別與(yu)N區(qu)(qu)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)子和(he)P區(qu)(qu)的(de)(de)空穴(xue)復(fu)(fu)合,產生自發(fa)輻射的(de)(de)熒光(guang)。不(bu)同(tong)的(de)(de)半導體材料中電(dian)(dian)(dian)(dian)子和(he)空穴(xue)所處的(de)(de)能量(liang)狀態不(bu)同(tong)。當電(dian)(dian)(dian)(dian)子和(he)空穴(xue)復(fu)(fu)合時(shi)釋放出的(de)(de)能量(liang)多少不(bu)同(tong),釋放出的(de)(de)能量(liang)越多,則發(fa)出的(de)(de)光(guang)的(de)(de)波長越短。常用(yong)的(de)(de)是發(fa)紅光(guang)、綠光(guang)或黃光(guang)的(de)(de)二極(ji)(ji)管(guan)。發(fa)光(guang)二極(ji)(ji)管(guan)的(de)(de)反(fan)向(xiang)擊穿電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)大于5伏。它的(de)(de)正向(xiang)伏安特性(xing)曲(qu)線(xian)很陡,使用(yong)時(shi)必須串聯限流電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)以(yi)控(kong)制(zhi)通過二極(ji)(ji)管(guan)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)流。
發光二極管的(de)(de)核心部分(fen)是由(you)P型(xing)半(ban)導(dao)體(ti)和N型(xing)半(ban)導(dao)體(ti)組(zu)成的(de)(de)晶片(pian),在P型(xing)半(ban)導(dao)體(ti)和N型(xing)半(ban)導(dao)體(ti)之間有一個過渡層,稱為(wei)PN結(jie)(jie)。在某(mou)些(xie)半(ban)導(dao)體(ti)材料的(de)(de)PN結(jie)(jie)中,注入的(de)(de)少數載(zai)流子與多數載(zai)流子復合時(shi)(shi)會把多余的(de)(de)能(neng)量以(yi)(yi)光(guang)(guang)的(de)(de)形式釋放(fang)出來,從(cong)(cong)而把電(dian)(dian)能(neng)直接(jie)轉換為(wei)光(guang)(guang)能(neng)。PN結(jie)(jie)加反(fan)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)電(dian)(dian)壓,少數載(zai)流子難以(yi)(yi)注入,故不發光(guang)(guang)。當它處于正向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)工作狀態時(shi)(shi)(即兩(liang)端加上正向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)電(dian)(dian)壓),電(dian)(dian)流從(cong)(cong)LED陽極(ji)流向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)陰(yin)極(ji)時(shi)(shi),半(ban)導(dao)體(ti)晶體(ti)就發出從(cong)(cong)紫外到紅外不同(tong)顏色的(de)(de)光(guang)(guang)線,光(guang)(guang)的(de)(de)強弱與電(dian)(dian)流有關。