2025-04-07 行业资讯 0
在我们开启一盏LED灯管前，我们通常不曾深入思考其背后的科学原理。然而，了解LED（发光二极管）工作原理对我们的日常生活至关重要，因为它能够帮助我们更好地利用这些高效能的照明设备。
LED基础
首先，让我们简单回顾一下什么是LED。LED是一种半导体器件，它通过电流作用下使得电子从一个材料转移到另一个材料，从而释放出光。在这个过程中，所用到的两个材料必须具有不同的能级结构，这样才能确保当电流通过时，电子会有足够的能量跃迁到较高能级的物质上，并最终释放出来成为了可见光或其他形式的辐射。
工作原理
要理解LED灯管如何工作，我们需要知道它由两部分组成：一个发光区和两个导电区域。其中发光区就是那个产生亮度的地方，而导电区域则负责将外部输入的电流引入到发光区。在正常情况下，当你接通了正负极，将外部供电给这两端时，一旦达到一定阈值，大约为1.7-2.3伏特，不同类型和颜色的阈值可能不同—就会开始发生电子与空穴之间的一场“舞蹈”。这种舞蹈导致了内建于半导体中的激子对形成，这些激子对就像是微型粒子团队，他们共同努力创造出一种称为“重组辐射”的现象，最终让这些被捕获并加热起来的小颗粒(也就是那些原本处于低能级状态下的电子)获得足够多次碰撞以促使他们跳跃到更高的一个位置，从而释放出一束强烈、紧凑且高度集中的事实——那就是可见光或其他形式的一种辐射。
颜色差异
现在，如果我们想要探讨为什么不同类型和颜色的LED会发出不同的颜色，那么答案就在于所使用到的半导体材料及其构成。这可以包括各种掺杂元素，如磷化镓（Gallium Phosphide, GaP）、硅碳化钙（Silicon Carbide, SiC）等，其中每种掺杂元素都提供了一系列特定的带隙宽度。当你选择合适的带隙宽度，你就确定了哪些带量子的电子可以跨越这一障碍线，从低能态进入较高能态，并在穿过后迅速返回至基态，在途中释放出某个特定波长范围内介观辐射，例如红色、绿色或蓝色等单纯调制出的白炽灯仅仅依靠物理性质去决定其发出的颜色的分配比例来模拟人类眼睛感知到的全息效果，但实际上却依赖于三元混合技术，即红黄蓝三主色彩混合生成白色的做法。
应用领域
除了照明应用以外，LED还广泛用于许多其他领域，比如显示屏幕、指示灯、小型信号传输系统以及工业控制系统。由于其尺寸小巧、高效率、高可靠性，它们正在逐渐取代传统照明方式，如荧光灯泡甚至一些地方已经开始使用智能控制系统来实现节省能源同时提升舒适性。
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