LED基础知识
半导体发光器材包括半导体发光二极管（简称LED）、数码管、符号管、米字管及点阵式显示屏（简称矩阵管）等。事实上，数码管、符号管、米字管及矩阵管中的每个发光单元都是一个发光二极管。
??一、半导体发光二极管作业原理、特性及使用
??（一）LED发光原理
??发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其间心是PN结。因而它具有一般P -N结的I-N特性，即正导游通，反向截止、击穿特性。此外，在必定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少量载流子（少子）一部分与大都载流子（多子）复合而发光。
假定发光是在P区中发作的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或许先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中心邻近）捕获，然后再与空穴复合，每次开释的能量不大，不能构成可见光。发光的复合量相对于非发光复合量的份额越大，光量子功率越高。因为复合是在少子分散区内发光的，所以光仅在接近PN结面数μm以内发生。
??理论和实践证明，光的峰值波长λ与发光区域的半导体资料禁带宽度Ｅg有关，即
????λ≈1240/Eg（mm）
??式中Eg的单位为电子伏特（eV）。若能发生可见光（波长在380nm紫光～780nm红光），半导体资料的Eg应在3.26～1.63eV之间。比红光波长长的光为红外光。现在已有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管，但其间蓝光二极管本钱、价格很高，使用不遍及。
??（二）LED的特性
??1．极限参数的含义
??（1）答应功耗Pm:答应加于LED两头正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。超越此值，LED发热、损坏。
??（2）最大正向直流电流IFm：答应加的最大的正向直流电流。超越此值可损坏二极管。 ??
（3）最大反向电压VRm：所答应加的最大反向电压。超越此值，发光二极管或许被击穿损坏?
（4）作业环境topm:发光二极管可正常作业的环境温度规模。低于或高于此温度规模，发光二极管将不能正常作业，功率大大下降。
??2．电参数的含义
??（1）光谱散布和峰值波长：某一个发光二极管所发之光并非单一波长，其波长大体按图2所示。 由图可见，该发光管所发之光中某一波长λ0的光强最大，该波长为峰值波长。
??（2）发光强度IV：发光二极管的发光强度一般是指法线（对圆柱形发光管是指其轴线）方向上的发光强度。若在该方向上辐射强度为（1/683）W/sr时，则发光1坎德拉（符号为cd）。因为一般LED的发光二强度小，所以发光强度常用坎德拉(mcd)作单位。
??（3）光谱半宽度Δλ:它表明发光管的光谱纯度.是指图3中1/2峰值光强所对应两波长之距离.
??（4）半值角θ1/2和视角：θ1/2是指发光强度值为轴向强度值一半的方向与发光轴向（法向）的夹角。
半值角的2倍为视角（或称半功率角）。图3给出的二只不同类型发光二极管发光强度角散布的状况。中垂线（法线）AO的坐标为相对发光强度（即发光强度与最大发光强度的之比）。明显，法线方向上的相对发光强度为1，脱离法线方向的视点越大，相对发光强度越小。由此图能够得到半值角或视角值。
??（5）正向作业电流If：它是指发光二极管正常发光时的正向电流值。在实际使用中应依据需求挑选IF在0.6·IFm以下。
??（6）正向作业电压VF：参数表中给出的作业电压是在给定的正向电流下得到的。一般是在IF=20mA时测得的。发光二极管正向作业电压VF在1.4～3V。在外界温度升高时，VF将下降。
??（7）V-I特性：发光二极管的电压与电流的联系可用图4表明。在正向电压正小于某一值（叫阈值）时，电流极小，不发光。当电压超越某一值后，正向电流随电压敏捷添加，发光。由V-I曲线能够得出发光管的正向电压，反向电流及反向电压等参数。正向的发光管反向漏电流IR
??（三）led的分类
??1． 按发光管发光色彩分
??按发光管发光色彩分，可分红赤色、橙色、绿色（又细分黄绿、规范绿和纯绿）、蓝光等。别的，有的发光二极管中包括二种或三种色彩的芯片。
??依据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、有色仍是无色，上述各种色彩的发光二极管还可分红有色通明、无色通明、有色散射和无色散射四种类型。散射型发光二极管和达于做指示灯用。
??2． 按发光管出光面特征分按发光管出光面特征分圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、外表装置用微型管等。圆形灯按直径分为φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、 φ10mm及φ20mm等。国外一般把φ3mm的发光二极管记作T-1；把φ5mm的记作T-1（3/4）；把φ4.4mm的记作T-1（1/4）。
??由半值角巨细能够估量圆形发光强度角散布状况。从发光强度角散布图来分有三类：
??（1）高指向性。一般为尖头环氧封装，或是带金属反射腔封装，且不加散射剂。半值角为5°～20°或更小，具有很高的指向性，可作部分照明光源用，或与光检出器联用以组成自动检测体系。
??（2）规范型。一般作指示灯用，其半值角为20°～45°。
??（3）散射型。这是视角较大的指示灯，半值角为45°～90°或更大，散射剂的量较大。
? 3．按发光二极管的结构分 ??
按发光二极管的结构分有全环氧包封、金属底座环氧封装、陶瓷底座环氧封装及玻璃封装等结构。
