LED是Light Emitting Diode的縮寫,中文含義是:發(fā)光二極管,LED也是二極管的一種,是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為光能的固態(tài)半導(dǎo)體器件,它可以直接把電能轉(zhuǎn)化為光能下面看看它的工作原理:
在1955年時(shí),美國無線電公司(Radio Corporation of America)的Rubin Braunstein發(fā)現(xiàn)了砷化鎵(GaAs)與及其他半導(dǎo)體合金的紅外線放射作用,而1962年美國通用電氣公司(GE)的Nick Holonyak Jr則開發(fā)出可見光的紅色LED,當(dāng)時(shí)只能用于收音機(jī)指示燈,亮度極低。
經(jīng)過近30年的發(fā)展,到1993年日本的日亞化學(xué)研制出在氮化鎵(GaN)全球首顆藍(lán)色發(fā)光二極管,為三基色奠定了雄厚的基礎(chǔ),也為以后研制白光 LED做出巨大貢獻(xiàn),大家十分熟悉的LED,已能發(fā)出紅、橙、黃、綠、藍(lán)等多種色光。然而照明需用的白色光LED僅在2000-2005年以后才發(fā)展起來。
最早應(yīng)用半導(dǎo)體P-N結(jié)發(fā)光原理制成的LED光源問世于20世紀(jì)60年代初。當(dāng)時(shí)所用的材料是GaAsP,發(fā)紅光(λp=波長650nm),在驅(qū)動(dòng)電流為20mA時(shí),光通量只有千分之幾個(gè)流明,相應(yīng)的光視效能約0.1流明/瓦。
70年代中期,引入元素In和N,使LED產(chǎn)生綠光(λp=波長555nm),黃光(λp=波長590nm)和橙光(λp=波長610nm),光視效能也提高到1流明/瓦。
到了80年代初,出現(xiàn)了GaAlAs的LED光源,使得紅色LED的光視效能達(dá)到10流明/瓦。
90年代初,發(fā)紅光、黃光的GaAlInP和發(fā)綠、藍(lán)光的GaInN兩種新材料的開發(fā)成功,使LED的光視效能得到大幅度的提高。在2000年,前者做成的LED在紅、橙區(qū)(λp=615nm)的光效達(dá)到100流明/瓦,而后者制成的LED在綠色區(qū)域(λp=530nm)的光視效能可以達(dá)到50流明 /瓦。
下圖為LED發(fā)光二極管的電路符號(hào),左側(cè)為正極,右側(cè)為負(fù)極。