发光的奥妙:发光二极管作业原理
光是一种能量方法，可由原子释出。光由一些具有能量和动量但无质量的类粒子束组成。这些粒子称为光子，是光的最基本单位。
电子的跃迁会开释出光子。在原子结构中，电子在原子核周围的轨迹中运动。电子在不同的轨迹中具有不同的能量值。一般，能量更高的电子在离原子核更远的轨迹中运动。
为了让电子能够从低能轨迹跃迁至高能轨迹，就必须进步它的能级。反过来，电子从高能轨迹下跌至低能轨迹时则会释出能量。这种能量就以光子的方法得到开释。能量差约大，释出的光子能量就越大，继而表现为更高的频率。（有关具体阐明，请检查光的原理。）
咱们在上一节现已了解到，自由电子经过二极管时会堕入P型层中的空穴。这一进程触及电子从传导带到低轨迹的下跌，因此电子会以光子的方法开释出能量。这种状况在一切的二极管中都会发作，但只有当二极管由某些特定资料制成时，您才干看到光子。举例来说，一般硅二极管中的原子会以一种特定方法摆放，在这种摆放下，电子下跌的间隔相对而言比较短，这导致发生的光子频率过低（它们在光谱中处于红外线区域），不能为人眼所见。当然，这也不一定便是坏事：红外线LED有许多用处，例如它是制作遥控器的抱负元件。
可见光发光二极管(VLED)，例如用来点亮电子挂钟中的数字的发光二极管，其构成资料就以传导带与低轨迹之间的空隙较大为特征。空隙的巨细决议光子的频率——然后决议了光的色彩。
虽然一切的二极管都能发光，但大多数发光作用并不好。在一般二极管内，许多的光能终究会被半导体资料本身吸收。LED因其共同的结构，能够向外开释许多的光子。别的，它们被安顿在一个能够将光线会聚到某一特定方向的塑料灯泡里边。如下图所示，二极管宣布的大部分光线被灯泡侧壁反射回来，然后持续传达，直至它们穿过灯泡的圆形顶端。
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与传统白炽灯比较，LED有几点优势。首要，它们不含可烧尽的灯丝，因此寿数更长；别的，小型塑料灯泡使得它们愈加经用。还有，它们也易于装配到现代电路中去。
而LED最主要的优势在于其高效性。传统的白炽灯泡在发光进程中会散宣布许多热量（由于灯丝需求加热）。这些热能将是彻里彻外的糟蹋，除非您把灯当作加热器运用，由于绝大部分的电能都没有发生可见光。相对来说，LED发生的热量甚微，电能中直接用来发光的百分比要高许多，这样能够大大下降用电需求。
LED由先进的半导体资料制成，因此相对贵重，时至今日仍不能使用于大多数照明设备中。但是曩昔十年间，半导体设备的价格现已大幅下降，这使得LED照明在各种使用场合都成为一种性价比更高的挑选。 虽然它们起先或许会比白炽灯更贵些，但愈加低价的长时间本钱仍是会让它们成为一笔合算的生意。而且，它们还会在未来的科技国际中扮演愈加重要的人物。
