發(fā)光二極管LED（LightEmittingDiode），發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的半導體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是一個半導體的晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負極，另一端連接電源的正極，使整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。半導體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是N型半導體，在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候，它們之間就形成一個“P-N結”。當電流通過導線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。而光的波長也就是光的顏色，是由形成P-N結的材料決定的。50年前人們已經(jīng)了解半導體材料可產(chǎn)生光線的基本知識，第一個商用二極管產(chǎn)生于1960年。LED是英文lightemittingdiode（發(fā)光二極管）的縮寫，它的基本結構是一塊電致發(fā)光的半導體材料，置于一個有引線的架子上，然后四周用環(huán)氧樹脂密封，即固體封裝，所以能起到保護內(nèi)部芯線的作用，所以LED的抗震性能好。發(fā)光二極管的核心部分是由P型半導體和N型半導體組成的晶片，在P型半導體和N型半導體之間有一個過渡層，稱為P-N結。在某些半導體材料的PN結中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。PN結施加反向電壓時，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱LED。當它處于正向工作狀態(tài)時（即兩端加上正向電壓），電流從LED陽極流向陰極時，半導體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強弱與電流有關。最初LED用作儀器儀表的指示光源，后來各種光色的LED在交通信號燈和大面積顯示屏中得到了廣泛應用，產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟效益和社會效益。以12英寸的紅色交通信號燈為例，在美國本來是采用長壽命、低光效的140瓦白熾燈作為光源，它產(chǎn)生2000流明的白光。經(jīng)紅色濾光片后，光損失90%，只剩下200流明的紅光。而在新設計的燈中，Lumileds公司采用了18個紅色LED光源，包括電路損失在內(nèi)，共耗電14瓦，即可產(chǎn)生同樣的光效。汽車信號燈也是LED光源應用的重要領域。對于一般照明而言，人們更需要白色的光源。1998年白光的LED開發(fā)成功。這種LED是將GaN芯片和釔鋁石榴石（YAG）封裝在一起做成。GaN芯片發(fā)藍光（p=465nm，Wd=30nm），高溫燒結制成的含Ce3+的YAG熒光粉受此藍光激發(fā)后發(fā)出黃色光射，峰值550nm。藍光LED基片安裝在碗形反射腔中，覆蓋以混有YAG的樹脂薄層，約200-500nm。LED基片發(fā)出的藍光部分被熒光粉吸收，另一部分藍光與熒光粉發(fā)出的黃光混合，可以得到得白光?，F(xiàn)在，對于InGaN/YAG白色LED，通過改變YAG熒光粉的化學組成和調(diào)節(jié)熒光粉層的厚度，可以獲得色溫3500-10000K的各色白光。這種通過藍光LED得到白光的方法，構造簡單、成本低廉、技術成熟度高，因此運用最多。上個世紀60年代，科技工作者利用半導體PN結發(fā)光的原理，研制成了LED發(fā)光二極管。當時研制的LED，所用的材料是GaASP，其發(fā)光顏色為紅色。經(jīng)過近30年的發(fā)展，現(xiàn)在大家十分熟悉的LED，已能發(fā)出紅、橙、黃、綠、藍等多種色光。正是這些彩色光源使LED廣泛用來顯示文字、圖形、圖像、動畫、行情、視頻、錄像信號等各種信息。LED顯示屏分為圖文顯示屏和視頻顯示屏，均由LED矩陣塊組成。圖文顯示屏可與計算機同步顯示漢字、英文文本和圖形；視頻顯示屏采用微型計算機進行控制，圖文、圖像并茂，以實時、同步、清晰的信息傳播方式播放各種信息，還可顯示二維、三維動畫、錄像、電視、VCD節(jié)目以及現(xiàn)場實況。LED顯示屏顯示畫面色彩鮮艷，立體感強，靜如油畫，動如電影，廣泛應用于金融、稅務、工商、郵電、體育、廣告、廠礦企業(yè)、交通運輸、教育系統(tǒng)、車站、碼頭、機場、商場、醫(yī)院、賓館、銀行、證券市場、建筑市場、拍賣行、工業(yè)企業(yè)管理和其它公共場所。LED顯示屏可以顯示變化的數(shù)字、文字、圖形圖像；不僅可以用于室內(nèi)環(huán)境還可以用于室外環(huán)境，具有投影儀、電視墻、液晶顯示屏無法比擬的優(yōu)點。LED之所以受到廣泛重視而得到迅速發(fā)展，是與它本身所具有的優(yōu)點分不開的。這些優(yōu)點概括起來是：亮度高、工作電壓低、功耗小、小型化、壽命長、耐沖擊和性能穩(wěn)定。LED的發(fā)展前景極為廣闊，目前正朝著更高亮度、更高耐氣候性、更高的發(fā)光密度、更高的發(fā)光均勻性，可靠性、全色化方向發(fā)展。LightEmittingDiodeLED(LightEmittingDiode),light-emittingdiode,isasolidstatesemiconductordevices,whichcanbedirectlyconvertedintoelectricitytolight.LEDistheheartofasemiconductorchip,thechipisattachedtooneendofastent,isthenegativeside,theotherendofthepowerofthecathode,theentirechippackagetobeepoxyresin.Semiconductorchipiscomposedoftwoparts,partoftheP-typesemiconductor,itinsidethehole-dominated,theothersideistheN-typesemiconductor,hereismainlyelectronic.Butlinkingthetwosemiconductors,amongthemtheformationofaPNjunction.Whenthecurrentthroughthewiresroleinthischip,willbepushinge-P,Pzoneintheholewithelectroniccomposite,andthentobeissuedintheformofphotonenergy,andthisistheprincipleofLEDluminescence.Thewavelengthoflightthatisthecoloroflight,isformedbythePNjunctionofthedecisionsofthematerial.50yearsago,peoplehavetounderstandsemiconductormaterialscanproducelightofthebasicknowledge,thefirstcommercialdiodesin1960.EnglishistheLEDlightemittingdiode(LED)acronym,anditsbasicstructureisanelectroluminescentsemiconductormaterials,placedinawirerack,thensealedwithepoxyresinaround,thatis,solidpackage,Therefore,theprotectionoftheinternalbatteriescanplaytheroleofline,sotheseismicperformanceLEDgood.LEDisthecoreoftheP-typesemiconductorandcomponentsoftheN-typesemiconductorchips,theP-typesemiconductorandN-typesemiconductorbetweenatransitionlayer,calledthePNjunction.InsomesemiconductormaterialsinthePNjunction,theinjectionofasmallnumberofcarrier-carrierandthemajorityoftheextratimewillbeintheformoflightenergytorelease,thusthepowertodirectconversionofsolarenergy.PNjunctiononreversevoltage,afewhard-carrierinjection,itisnotluminous.Thisuseofinjectionelectroluminescentdiodesisproducedbytheprincipleoflight-emittingdiodes,commonlyknownasLED.Whenitinapositivestateofthework(thatis,atbothendswithforwardvoltage),thecurrentflowsfromtheLEDanode,cathode,semiconductorcrystalsontheissuefromtheultraviolettoinfraredlightofdifferentcolors,lightandthestrengthofthecurrents.InstrumentsusedforthefirstLEDlightsourceinstructions,butallkindsoflightcoloredLEDlightsintrafficandlargescreenhasbeenwidelyapplied,haveaverygoodeconomicandsocialbenefits.The12-inchredtrafficlightsasanexample,isusedintheUnitedStateshavelonglife,low-efficiency140wattincandescentlampasalightsource,itproduced2,000lumensofwhitelight.Theredfilter,theloss-90percent,only200lumensofredlight.Inthelightofthenewdesign,Lumiledscompanieshave18redLEDlightsource,includingthelossofcircuit,atotalpowerconsumptionof14wattstogeneratethesameopticaleffect.AutomotiveLEDlightsisalsothesourceofimportantareas.Forgenerallighting,peopleneedmorewhitelightsources.The1998whiteLEDsuccessfuldevelopment.ThisistheGaNLEDchipandYttriumAluminumGarnet(YAG)packagetogethercause.GaNchipoftheBlu-ray(p=465nm,Wd=30nm),madeofhigh-temperaturesinteringoftheCe3+YAGphosphorsexcitedbythisBlu-rayafterirradiatingayellow,thepeak550nm.Blue-chipinstalledintheLED-basedWanxingreflectioninthecavity,coveredwitharesinmixedwithYAGthinlayer,about200-500nm.LED-basedtabletsissuedbytheBlu-rayabsorptionpartofthephosphor,thephosphoranotherpartoftheBlu-rayandayellowlightmixed,canbeawhite.Now,theInGaN/YAGwhiteLED,YAGphosphorbychangingthechemicalcompositionofthephosphorlayerandadjustthethicknessofthe3500-10000Kcolortemperaturecanbecoloredwhite.ThisblueLEDthroughthemethodbywhite,constructedsimple,low-cost,hightechnologyismature,sousethemost.Inthe1960s,theuseofscienceandtechnologyworkerssemiconductorPNjunctionofTheprincipleofdevelopingaLEDlight-emittingdiodes.Atthattime,thedevelopmentofLED,thematerialsusedareGaASP,itsluminouscolorisred.Afternearly30yearsofdevelopment,andnowweareveryfamiliarwiththeLED,hasbeensenttored,orange,yellow,green,blue,andothershade.Usedtodisplaytext,graphics,animation,market,imageandvi