[拼音]：faguang erjiguan

[外文]：light emitting diode

利用半导体的PN结或类似结构，在通以正向电流时发出可见光或红外光的电光源。简称LED，又称注入电致发光光源。

1923年，O.W.洛塞夫将探针插在碳化硅(SiC)上，当施加直流电压后， 在触点处观察到发光现象。1962年，J.I.潘考凡在砷化镓(GaAs)的PN结处观察到高效率的发光现象，并研制成砷化镓发光二极管。

在热平衡下，半导体PN结N区的电子扩散到P区，P区的空穴扩散到N区，这种互扩散运动的少数载流子聚集在PN结的两侧，形成势垒。势垒产生的电场将阻止互扩散运动的继续进行。当PN结上施加正向电压时，其势垒降低，注入少数载流子：N区电子注入P区，而P区空穴注入N区。注入的少数载流子将和该区原有的多数载流子复合发光，所以二极管发光又可称为注入式复合发光。

复合发光可以发生在导带和价带之间，也可以发生在杂质能级上。根据材料能带结构，带间的复合可分为直接跃迁和间接跃迁两种。直接跃迁发光的特点是导带中自由电子和价带中自由空穴直接复合，常见的发光材料是砷化镓，组分是GaAs1-xPx和Ga1-xAlxAs;间接跃迁发光的特点是带间的复合通过杂质进行，发光材料有 Si、GaP等。

采用不同材料和掺入不同杂质的PN结，可以得到不同峰值的发光波长。例如:GaAs发射红外光;Ga0.65Al0.35As、GaAs0.6P0.4和GaP∶Zn，O发射红光;GaP:N和GaN发射绿光；GaP∶NN和GaAs0.15P0.85∶N发射黄光；GaAs0.35P0.65∶N发射橙红光等。此外，掺B和N的α-SiC发射黄光。发射蓝光的SiC也已研制出来。

发光二极管的特性通常用发光峰值波长、发光半宽度、发光效率和响应时间等参数来描述。

发光二极管的发光效率低，辐射可见光的较大效率约为4.21m/W，但它体积小、重量轻，可靠性高，寿命长达数万小时，响应时间快，耗电少，成本低。其正向工作电压为2V左右，可以用作指示灯或图像和数字显示器件。发光二极管显示器有单片型和混成型两类。前者是在一块单晶基片上制作许多互相绝缘的发光二极管，后者是在某种绝缘基片上装配彼此分开的发光二极管元件或芯片而形成。每个发光二极管就是像素，特别适用于台式计算机、数字化仪表、光信息处理和光通信，以及大屏幕显示和电视图像显示。红外GaAs发光二极管和光探测器构成的光电偶合器，可用于自动控制、逻辑电路、信号调节和计算机接口等。利用发光二极管还可以制成二极管注入式激光光源。

参考书目

彭国贤、薛文进编著：《电子显示技术》，江苏科学技术出版社，南京，1987。

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