Leuchtdioden-Lampenperlen

Leuchtdioden bestehen wie gewöhnliche Dioden aus einem PN-Übergang und weisen ebenfalls eine unidirektionale Leitfähigkeit auf. Wenn eine Durchlassspannung an die Leuchtdiode angelegt wird, stehen die vom P-Bereich in den N-Bereich injizierten Löcher bzw. die vom N-Bereich in den P-Bereich injizierten Elektronen mit den Elektronen im N-Bereich bzw. den Hohlräumen in Kontakt im P-Bereich innerhalb weniger Mikrometer des PN-Übergangs. Die Löcher rekombinieren und erzeugen spontane Emissionsfluoreszenz. Die Energiezustände von Elektronen und Löchern in verschiedenen Halbleitermaterialien sind unterschiedlich. Wenn Elektronen und Löcher rekombinieren, ist die freigesetzte Energie etwas anders. Je mehr Energie freigesetzt wird, desto kürzer ist die Wellenlänge des emittierten Lichts. Häufig verwendet werden Dioden, die rotes, grünes oder gelbes Licht emittieren. Die Sperrspannung der Leuchtdiode ist größer als 5 Volt. Seine Durchlass-Volt-Ampere-Kennlinie ist sehr steil und muss in Reihe mit einem Strombegrenzungswiderstand verwendet werden, um den Strom durch die Diode zu steuern.
Der Kernteil der Leuchtdiode ist ein Wafer, der aus einem P-Typ-Halbleiter und einem N-Typ-Halbleiter besteht. Zwischen dem P-Typ-Halbleiter und dem N-Typ-Halbleiter gibt es eine Übergangsschicht, die als PN-Übergang bezeichnet wird. Beim PN-Übergang bestimmter Halbleitermaterialien wird bei der Rekombination der injizierten Minoritätsträger und der Majoritätsträger die überschüssige Energie in Form von Licht freigesetzt, wodurch elektrische Energie direkt in Lichtenergie umgewandelt wird. Bei an den PN-Übergang angelegter Sperrspannung ist es schwierig, Minoritätsträger zu injizieren, so dass kein Licht emittiert wird. Wenn es sich in einem positiven Arbeitszustand befindet (dh an beiden Enden wird eine positive Spannung angelegt), wenn der Strom von der LED-Anode zur Kathode fließt, emittiert der Halbleiterkristall Licht unterschiedlicher Farben von Ultraviolett bis Infrarot, und die Intensität des Lichts hängt mit dem Strom zusammen.