二极管工作原理及应用

二极管工作原理及应用二极管工作原理及应用发光二极管,一般称为LED,是在电子学世界里面的真正无名英雄。它们做了许多不一样工作和在多种各样的设备都可以看见它的存在。基本上,发光二极管只是一种微小的电灯泡。但不像常见的白炽灯泡，发光二极管没有灯丝，并且又不会尤其热。它单单是由半导体材料里的电子移动而使它发光。什么是二极管二极管是半导体设备中的一种最常见的器件,大多数半导体最是由搀杂半导体材料制成(原子和其他物质)发光二极管导体材料一般都是铝砷化稼,在纯铝砷化稼中,所有的原子都完美的与它们的邻居结合,没有留下自由电子连接电流。在搀杂物质中，额外的原子变化电平衡，不是增长自由电子就是发明电子可以通过的空穴。这两样额外的条件都使得材料更具传导性。带额外电子的半导体叫做N型半导体，由于它带有额外负电粒子，因此在N型半导体材料中，自由电子是从负电区域向正电区域流动。带额外“电子空穴”的半导体叫做P型半导体，由于带有正电粒子。电子可以从另一种电子空穴跳向另一种电子空穴，从从负电区域向正电区域流动。因此，电子空穴自身就显示出是从正电区域流向负电区域。二极管是由N型半导体物质与P型半导体物质结合，每端都带电子。这样排列使电流只能从一种方向流动。当没有电压通过二极管时，电子就沿着过渡层之间的汇合处从N型半导体流向P型半导体，从而形成一种损耗区。在损耗区中，半导体物质会答复到它本来的绝缘状态--所有的这些“电子空穴”都会被填满，所有就没有自由电子或电子真空区和电流不能流动。为了除掉损耗区就必须使N型向P型移动和空穴应反向移动。为了到达目的，连接二极管N型一方到电流的负极和P型就连接到电流的正极。这时在N型物质的自由电子会被负极电子排斥和吸引到正极电子。在P型物质中的电子空穴就移向另一方向。当电压在电子之间足够高的时候，在损耗区的电子将会在它的电子空穴中和再次开始自由移动。损耗区消失，电流流通过二极管。假如尝试使电流向其他方向流动，P型端就边接到电流负极和N型连接到正极，这时电流将不会流动。N型物质的负极电子被吸引到正极电子。P型物质的正极电子空穴被吸引到负极电子。由于电子空穴和电子都向错误的方向移动因此就没有电流流通过汇合处，损耗区增长。为何二极管会发光光是能量的一种形式，一种可以被原子释放出来。是由许多有能量和动力但没质量的微小粒子似的小捆构成的。这些粒子被叫做光子，是光的最基本单位。光子是由于电子移动才释放出来。在原子中，电子在原子的四面围以轨道形式移动。电子在不一样的轨函数有着不一样等的能量。一般来说，有着更大能量的电子以轨道移动远离了核子。当电子从一种更低的轨道跳到一种更高的轨道，能量水平就增高，反过来，当从更高轨函数跌落到更低的轨函数里时电子就会释放能量。能量是以光子形式释放出来的。更高能量下降释放更高能量的光子，它的特点在于它的高频率。自由电子从P型层通过二极管落入空的电子空穴。这包括从传导带跌落到一种更低的轨函数，因此电子就是以光子形式释放能量。这在任何二极管里都会发生的，当二极管是由某种物质构成的时候，你只是可以看见光子。在原则硅二极管的原子，例如说，当电子跌落到相对短距离原子是以这样的方式排列。成果，由于电子频率这样低的状况下人的眼睛是无法看得到的。可见光发光二极管，例如用在数字显示式时钟的，间隙的大小决定了光子的频率，换句话说就是决定了光的色彩。当所有二极管都发出光时，大多数都不是很有效的。在一般二极管里，半导体材料自身吸引大量的光能而结束。发光二极管是由一种塑性灯泡覆盖集中灯光在一种特定方向。发光二极管比老式的白炽灯有几种长处。第一种是发光二极管没有灯丝会烧坏，因此寿命就更长。此外，发光二极管的小小塑性灯泡使得发光二极管更持久耐用。还可以愈加轻易适合目前的电子电路。老式白炽灯的发光过程包括了产生大量热量。这是完全是挥霍能源。除非你把灯当做发热器用，由于绝大部分有效电流并不是直接产生可见光的。发光二极管所发出的热非常少，相对来说，越多电能直接发光就是越大程度上减少对电能的需求。直到目前，由于是用先进半导体材料制造因此发光二极管在