一、LED發光二極管的結構
LED Lamp(led燈)主要由支架、銀膠、晶(jing)片(pian)、金線、環(huan)氧樹脂(zhi)、模條六種物料(liao)所(suo)組成。
1、支(zhi)架(jia):用來導電(dian)和支(zhi)撐。支(zhi)架(jia)由支(zhi)架(jia)素材經過電(dian)鍍而形成,由里到外(wai)是(shi)銅(tong)、鎳、銅(tong)、銀這幾(ji)層(ceng)所組成。
2、銀膠(jiao):固(gu)定(ding)晶片和導電(dian)的(de)(de)作用。銀膠(jiao)的(de)(de)主要成分為:銀粉(fen)占(zhan)75-80%、EPOXY(環氧樹(shu)脂)占(zhan)10-15%、添加劑占(zhan)5-10%。
3、晶(jing)片(pian):是LED Lamp的主要組成(cheng)物(wu)料,是發光的半導體材(cai)料。晶(jing)片(pian)是采用磷化鎵(GaP)、鎵鋁(GaAIAs)或(huo)砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)等材(cai)料組成(cheng),其內(nei)部結構具有單向導電性。
4、金線:連接晶片PAD與支架,并使其能(neng)夠導通(tong)。
5、環(huan)氧樹(shu)脂:保護Lamp的(de)內部結構,可(ke)稍微(wei)改(gai)變Lamp的(de)發光(guang)顏色、亮度及角度;使Lamp成型。
6、模(mo)(mo)條:Lamp成(cheng)形(xing)的模(mo)(mo)具(ju),一般有圓方形(xing)、塔形(xing)等。支架植的深淺是由模(mo)(mo)條的卡點高(gao)低所決定。
二、發光二極管的工作原理
發(fa)光(guang)(guang)(guang)二極(ji)(ji)管(guan)與(yu)普(pu)通(tong)二極(ji)(ji)管(guan)一(yi)樣是(shi)由(you)一(yi)個PN結(jie)組成,也具有單向導電(dian)性。當給(gei)發(fa)光(guang)(guang)(guang)二極(ji)(ji)管(guan)加上(shang)正向電(dian)壓后,從P區(qu)注入到N區(qu)的(de)(de)(de)(de)空(kong)穴和由(you)N區(qu)注入到P區(qu)的(de)(de)(de)(de)電(dian)子,在PN結(jie)附近數微米內分別(bie)與(yu)N區(qu)的(de)(de)(de)(de)電(dian)子和P區(qu)的(de)(de)(de)(de)空(kong)穴復合(he),產生自發(fa)輻射的(de)(de)(de)(de)熒光(guang)(guang)(guang)。不(bu)同的(de)(de)(de)(de)半導體材料(liao)中(zhong)電(dian)子和空(kong)穴所處(chu)的(de)(de)(de)(de)能量(liang)狀態不(bu)同。當電(dian)子和空(kong)穴復合(he)時釋(shi)放(fang)出(chu)的(de)(de)(de)(de)能量(liang)多少(shao)不(bu)同,釋(shi)放(fang)出(chu)的(de)(de)(de)(de)能量(liang)越多,則發(fa)出(chu)的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)波長越短。常用(yong)的(de)(de)(de)(de)是(shi)發(fa)紅光(guang)(guang)(guang)、綠光(guang)(guang)(guang)或黃光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)二極(ji)(ji)管(guan)。發(fa)光(guang)(guang)(guang)二極(ji)(ji)管(guan)的(de)(de)(de)(de)反向擊穿電(dian)壓大于5伏(fu)。它的(de)(de)(de)(de)正向伏(fu)安特性曲線很陡,使用(yong)時必須串聯(lian)限(xian)流電(dian)阻以(yi)控制通(tong)過二極(ji)(ji)管(guan)的(de)(de)(de)(de)電(dian)流。
發光二極管的(de)核心部分是由P型(xing)(xing)半(ban)(ban)導體(ti)(ti)和N型(xing)(xing)半(ban)(ban)導體(ti)(ti)組成的(de)晶片(pian),在P型(xing)(xing)半(ban)(ban)導體(ti)(ti)和N型(xing)(xing)半(ban)(ban)導體(ti)(ti)之間有一個過渡(du)層,稱為(wei)PN結。在某些半(ban)(ban)導體(ti)(ti)材料的(de)PN結中(zhong),注入的(de)少(shao)數載(zai)流(liu)(liu)子與多(duo)數載(zai)流(liu)(liu)子復合(he)時(shi)會把(ba)多(duo)余的(de)能量以光(guang)的(de)形式(shi)釋放(fang)出來,從而把(ba)電能直接轉(zhuan)換(huan)為(wei)光(guang)能。PN結加反(fan)向(xiang)電壓,少(shao)數載(zai)流(liu)(liu)子難以注入,故不發光(guang)。當它處于(yu)正(zheng)向(xiang)工作狀態時(shi)(即兩(liang)端加上(shang)正(zheng)向(xiang)電壓),電流(liu)(liu)從LED陽(yang)極流(liu)(liu)向(xiang)陰(yin)極時(shi),半(ban)(ban)導體(ti)(ti)晶體(ti)(ti)就(jiu)發出從紫外到紅外不同(tong)顏色的(de)光(guang)線,光(guang)的(de)強弱與電流(liu)(liu)有關。