關(guān)于二極管的兩三件事在了解LED之前，我們需要簡單了解一下二極管——不僅僅是一個發(fā)光二極管。

所有二極管，無論是發(fā)射二極管還是非發(fā)射二極管，都有明顯的操作標(biāo)簽——，允許它們僅在一個方向傳導(dǎo)電流。

這句話應(yīng)該怎么理解呢？我們知道，在直流電路中，電源的正負(fù)極不會改變，因此電流的方向也不會改變。但在交流電路中，電源的正負(fù)極是不斷變化的，而在家用電路中，正負(fù)極的切換頻率為每秒50次（50Hz），當(dāng)正負(fù)極改變，電流的方向也會改變。

這種特性被稱為二極管的“正向?qū)щ娦浴被颉皢蜗驅(qū)щ娦浴�，二極管的發(fā)光利用了這種特性。當(dāng)然，二極管還具有“可逆性”、“擊穿”等特性，這些特性被運(yùn)用在檢波、整流、穩(wěn)壓等多種場合。本文不過多討論二極管的其他特性。

那么為什么二極管有正向呢？這與——PN結(jié)有關(guān)，——PN結(jié)是二極管內(nèi)部的鏈接。

我們來看一張PN 結(jié)的圖片。

這是一個完整的二極管，如圖所示，二極管可分為P區(qū)和N區(qū)，P區(qū)和N區(qū)之間的結(jié)稱為PN結(jié)。那么什么是P區(qū)和N區(qū)呢？

實(shí)際上有兩種不同類型的元素。 P區(qū)有——硼或銦，N區(qū)有磷或銻。二極管材料一般是硅晶體或鍺晶體，因此硅晶體中添加了含硼的雜質(zhì)，使這部分成為P區(qū)，添加了含磷的雜質(zhì)，使這部分成為N區(qū)。

為什么會形成P區(qū)和N區(qū)？這與硼、磷、硅等元素的化學(xué)性質(zhì)有關(guān)，以硅和磷為例，當(dāng)這些元素的原子接觸時，會產(chǎn)生自由電子（負(fù)電荷），硼和硅來時與空穴接觸時，它會吸引帶負(fù)電的自由電子。

P區(qū)和N區(qū)緊密相連，在結(jié)處，P區(qū)空穴較多，N區(qū)電子較多，因此電子逐漸接近空穴。在電學(xué)中，電流的方向與電子運(yùn)動的方向相反。因此，在二極管中，電流的方向是從P區(qū)流向N區(qū)。

因此，電流只有從P區(qū)流向N區(qū)才能正常流動。如果情況相反，則確定材料的化學(xué)性質(zhì)阻止了電流正常流動。因此連接時，P區(qū)接電源正極，N區(qū)接電源負(fù)極，電路正常工作。

P——正，正，N——負(fù)，負(fù)。

（我把原理簡單化了，讓很多人都能理解，其實(shí)擊穿和可逆都是利用二極管來反向電流，不過和發(fā)光二極管類似，沒什么關(guān)系。 ）

發(fā)光二極管最后，關(guān)于發(fā)光二極管，發(fā)光二極管的英文名稱是“Light Emitting Diode”，是LED的縮寫。在LED燈具中，這是指燈的發(fā)光體，一般稱為“燈珠”。

當(dāng)二極管正向?qū)щ姇r（P接正極，N接負(fù)極），電子從N區(qū)涌向P區(qū)，出現(xiàn)學(xué)術(shù)定義中稱為“熒光”的現(xiàn)象。據(jù)這篇文章稱，有傳言稱LED燈含有輻射。但這種輻射不是那種輻射。這里的輻射實(shí)際上是一種能量轉(zhuǎn)換——，將電能轉(zhuǎn)換成光能（有些材料在工作時會放熱，有些則會放光。這是由于材料本身的特性，二極管顯然屬于后一類） 。

由于半導(dǎo)體材料和電流大小的不同，發(fā)出的光的顏色和亮度各不相同，顯示的光譜范圍從紅外到紫外。舉幾個例子，在N區(qū)添加磷化鋁鎵作為雜質(zhì)會發(fā)出綠光，在P區(qū)添加氮化銦鎵作為雜質(zhì)會發(fā)出藍(lán)光，而使用碳化硅作為襯底會發(fā)出藍(lán)光。光。

這種直接添加元素雜質(zhì)的方法雖然只能產(chǎn)生紅、綠、黃、藍(lán)四種顏色的光，但從上個世紀(jì)開始就被廣泛使用，通常作為指示燈。

然而，直到最近幾年，白光才真正被發(fā)射出來，用于照明，并引入家庭。隨著技術(shù)逐漸成熟，人們進(jìn)行了各種嘗試，例如添加元素調(diào)制黃光、將熒光粉應(yīng)用于紫外光等。近十年來，真正低成本、高亮度、長壽命的LED照明產(chǎn)品已經(jīng)開發(fā)出來。

它以硒化鋅為襯底，將硒化鋅置于高真空環(huán)境中，利用真空蒸鍍技術(shù)在硒化鋅表面生成硒化鋅外延層。當(dāng)通電時，外延層發(fā)出藍(lán)光，基板發(fā)出黃光，混合后，光變成白色。