科技名词定义
中文名称：
发光二极管
英文名称：
light-emitting diode;LED;light emitting diode
定义1：
注入一定的电流后，电子与空穴不断流过PN结或与之类似的结构面，并进行自发复合产生辐射光的二极管半导体器件。 应用学科：
测绘学（一级学科）；测绘仪器（二级学科）
定义2：
在半导体p-n结或与其类似结构上通以正向电流时，能发射可见或非可见辐射的半导体发光器件。
应用学科：
无镍电镀
机械工程（一级学科）；仪器仪表元件（二级学科）；显示器件（三级学科）
本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
百科名片
发光二极管简称为LED。由镓（Ga）与砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光。
简介
带写字板的椅子
公式
物理特性
发光原理
分类
普通单发光二极管
高亮度单发光二极管
变发光二极管
闪烁发光二极管
电压控制型发光二极管
红外发光二极管
蓝光与白光LED
LED光源的特点
电压
效能
适用性
稳定性
响应时间
对环境污染
颜
价格
LED光参数介绍
发光效率和光通量
发光强度和光强分布
波长
发光二极管的检测
普通发光二极管的检测
红外发光二极管的检测
LED光度测量原理
光强度的测量方法
光通量的测量方法
LED的光谱功率分布测量方法
简介
公式
物理特性
发光原理
分类
普通单发光二极管
高亮度单发光二极管
变发光二极管
闪烁发光二极管
电压控制型发光二极管
红外发光二极管
蓝光与白光LED
LED光源的特点
电压
效能
适用性
稳定性
响应时间
对环境污染
颜
价格
LED光参数介绍
发光效率和光通量
发光强度和光强分布
波长
发光二极管的检测
普通发光二极管的检测
红外发光二极管的检测
LED光度测量原理
光强度的测量方法
光通量的测量方法
LED的光谱功率分布测量方法
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编辑本段简介
发光二极管
它是半导体二极管
的一种，可以把电能转化成光能
；常简写为LED。发光二极管
与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性
。当给发光二极管加上正向电压
后，从P区注入到N区的空穴
和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体
材料中电子和空穴所处的能量状态
不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长
越短。常用的是发红光、绿光或黄光
的二极管。 发光二极管的反向击穿电压约5伏。它的正向伏安特性曲线很陡，使用时必须串联限流电阻以控制通过管子的电流。限流电阻R可用下式计算：
编辑本段公式
R=（E－UF）/IF
式中E为电源电压，UF为LED的正向压降，IF为LED的一般工作电流
发光二极管
编辑本段物理特性
式中E为电源电压，UF为LED的正向压降，IF为LED的一般工作电流。发光二极管的两根引线中较长的一根为正极，应按电源正极。有的发光二极管的两根引线一样长，但管壳上有一凸起的小舌，靠近小舌的引线是正极。
发光二极管
与小白炽灯泡和氖灯相比，发光二极管的特点是：工作电压很低（有的仅一点几伏）；工作电流很小（有的仅零点几毫安即可发光）；抗冲击和抗震性能好，可靠性高，寿命长；通过调制通过的电流强弱可以方便地调制发光的强弱。由于有这些特点，发光二极管在一些光电控制设备中用作光源，在许多电子设备中用作信号显示器。把它的管心做成条状，用7条条状的发光管组成7段式半导体数码管，每个数码管可显示0～9十个数目字。
编辑本段发光原理
50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识，第一个商用二极管产生于1960年。LED是英文light emitting diode（发光二极管）的缩写，
发光二极管
它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，所以LED的抗震性能好。
发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层，称为PN结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极
管叫发光二极管，通称LED。 当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜的光线，光的强弱与电流有关。
以下是传统发光二极管所使用的无机半导体物料和所它们发光的颜
铝砷化镓(AlGaAs)-红及红外线
铝磷化镓(AlGaP)-绿
磷化铝铟镓(AlGaInP)-高亮度的橘红，橙，黄，绿
磷砷化镓(GaAsP)-红，橘红，黄
磷化镓(GaP)-红，黄，绿
氮化镓(GaN)-绿，翠绿，蓝
铟氮化镓(InGaN)-近紫外线激光焊管，蓝绿，蓝
碳化硅(SiC)(用作衬底)-蓝
硅(Si)(用作衬底)-蓝(开发中)
蓝宝石(Al2O3)(用作衬底)-蓝
zincselenide(ZnSe)-蓝
钻石(C)-紫外线
氮化铝(AlN),aluminiumgalliumnitride(AlGaN)-波长为远至近的紫外线
编辑本段分类
发光二极管还可分为普通单发光二极管、高亮度发光二极管、超高亮度发光
无线演示控制器
发光二极管
二极管、变发光二极管、闪烁发光二极管、电压控制型发光二极管、红外发光二极管和负阻发光二极管等。
普通单发光二极管
普通单发光二极管具有体积小、工作电压低、工作电流小、发光均匀稳定、响应速度快、寿命长等优点，可用各种直流、交流、脉冲等电源驱动点亮。它属于电流控制型半导体器件，使用时需串接合适的限流电阻。
普通单发光二极管的发光颜与发光的波长有关，而发光的波长又取决于制造发光二极管所用的半导体材料。红发光二极管的波长一般为650~700nm，琥珀发光二极管的波长一般为630~650 nm ，橙发光二极管的波长一般为610~630 nm左右，黄发光二极管的波长一般为585 nm左右，绿发光二极管的波长一般为555~570 nm。
发光二极管
常用的国产普通单发光二极管有BT（厂标型号）系列、FG（部标型号）系列和2EF系列，见表4-26、表4-27和表4-28。
常用的进口普通单发光二极管有SLR系列和SLC系列等。
高亮度单发光二极管
高亮度单发光二极管和超高亮度单发光二极管使用的半导体材料与普通单发光二极管不同，所以发光的强度也不同。
通常，高亮度单发光二极管使用砷铝化镓（GaAlAs）等材料，超高亮度单发光二极
管使用磷铟砷化镓（GaAsInP）等材料，而普通单发光二极管使用磷化镓（GaP）或磷砷化镓（GaAsP）等材料。
常用的高亮度红发光二极管的主要参数见表4-29，常用的超高亮度单发光二极管的主要参数见表4-30。
变发光二极管
雨棚制作 变发光二极管是能变换发光颜的发光二极管。变发光二极管发光颜种类可分为双发光二极管、三发光二极管和多（有红、蓝、绿、白四种颜）发光二极管。
变发光二极管按引脚数量可分为二端变发光二极管、三端变发光二极管、四端变发光二极管和六端变发光二极管。
常用的双发光二极管有2EF系列和TB系列，常用的三发光二极管有2EF302、2EF312、2EF322等型号。
闪烁发光二极管
闪烁发光二极管（BTS）是一种由CMOS集成电路和发光二极管组成的特殊发光器件，可用于报警指示及欠压、超压指示。
闪烁发光二极管在使用时，无须外接其它元件，只要在其引脚两端加上适当的直流工作电压（5V）即可闪烁发光。
电压控制型发光二极管
普通发光二极管属于电流控制型器件，在使用时需串接适当阻值的限流电阻。电压控制型发光二极管（BTV）是将发光二极管和限流电阻集成制作为一体，使用时可直接并接在电源两端。
红外发光二极管
红外发光二极管也称红外线发射二极管，它是可以将电能直接转换成红外光（不可见光）并能辐射出去的发光器件，主要应用于各种光控及遥控发射电路中。
红外发光二极管的结构、原理与普通发光二极管相近，只是使用的半导体材料不同。红外
发光二极管通常使用砷化镓（GaAs）、砷铝化镓（GaAlAs）等材料，采用全透明或浅蓝、黑的树脂封装。
常用的红外发光二极管有SIR系列、SIM系列、PLT系列、GL系列、HIR系列和HG系列等
编辑本段蓝光与白光LED
用GaN形成的蓝光LED1993年，当时在日本NichiaCorporation(日亚化工)工作的中村修二（ShujiNakamura）发明了基于宽禁带半导体材料氮化镓（GaN）和铟氮化稼（InGaN）的具有商业应用价值的蓝光LED，这类LED在1990 年代后期得到广泛应用。理论上蓝光LED结合原有的红光LED和绿光LED可产生白光，但现在的白光LED却很少是这样造出来的。
现时生产的白光LED大部分是通过在蓝光LED(near-UV,波长450nm至470nm)上覆盖一层淡黄荧光粉涂层制成的，这种黄磷光体通常是通过把掺了铈的YttriumAlum
溶洞处理
发光二极管
inumGarnet(Ce3+:YAG)晶体磨成粉末后混和在一种稠密的黏合剂中而制成的。当LED芯片发出蓝光，部分蓝光便会被这种晶体很高效地转换成一个光谱较宽（光谱中心约为580nm）的主要为黄的光。(实际上单晶的掺Ce的YAG被视为闪烁器多于磷光体。)由于黄光会刺激肉眼中的红光和绿光受体，再混合LED本身的蓝光，使它看起来就像白光，而其的泽常被称作“月光的白”。这种制作白光LED的方法是由NichiaCorporation所开发并从1996年开始用在生产白光LED上。若要调校淡黄光的颜，可用其它稀土金属铽或钆取代Ce3+:YAG中掺入的铈(Ce)，甚至可以以取代YAG中的部份或全部铝的方式做到。而基于其光谱的特性，红和绿的对象在这种LED照射下看起来会不及阔谱光源照射时那么鲜明。
