發光二極體

發光二極體直接或間接地影響著我們的日常生活。從資訊顯示到LED電視，到處都有這些LED的存在。它基本上是一個PN接面二極體，當允許正向電流透過時會發出光。下圖顯示了LED的邏輯符號。

PN接面二極體如何發光？

LED不是由矽或鍺製成的，而是由砷化鎵(GaAs)和磷化鎵(GaP)等元素製成。之所以特意使用這些材料，是因為它們會發光。因此，當LED正向偏置時，電子像往常一樣穿過結並與空穴結合。

這種作用導致N型區域的電子脫離導帶並回到價帶。在此過程中，每個自由電子所具有的能量就會釋放出來。一部分釋放的能量以熱的形式出現，其餘的則以可見光能量的形式釋放。

如果LED是由矽和鍺製成的，那麼在電子複合過程中，所有能量都只會以熱的形式耗散。另一方面，砷化鎵(GaAs)和磷化鎵(GaP)等材料擁有足夠的足以產生可見光的能量光子。

• 如果LED是由砷化鎵製成的，它們會產生紅光。
• 如果LED是由磷化鎵製成的，則此類LED會發出綠光。

現在考慮將兩個LED背對背中連線到外部電壓電源，使得一個LED的陽極連線到另一個LED的陰極，反之亦然。當外部電壓施加到該電路時，一次只有一個LED工作，並且由於該電路的作用，當一個LED正向偏置而另一個LED反向偏置或反之亦然時，它會發出不同的光。

LED的優點

LED具有以下優點：

• 尺寸非常小。
• 開關速度非常快。
• 可以使用非常低的電壓工作。
• 非常長的預期壽命。
• 製造工藝允許以不同的形狀和圖案進行製造。

LED的應用

LED主要用於數字顯示，指示數字0到9。它們也用於數字儀表、時鐘、計算器等中的七段顯示器。