为什么LED必须是二极管?


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我知道LED代表发光二极管;但是为什么该组件需要成为发光二极管呢?

我的问题假设我们到处都可以看到的“指示灯”(用于照明,屏幕等)实际上是二极管-这种假设可能是错误的。


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有时光源从来都不是LED。提一个问题:所谓的LED是LED。如果有人打电话给LED以外的东西,那是错误的。
尤金(Eugene Sh)。

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它不必是发光的LED,但必须是二极管才能发光。
罗伯特·菲

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还有发光电容器(通常称为EL-wire)和发光电阻器(通常称为白炽灯泡),发光真空管(通常称为CRT)和发光气体放电管(通常称为荧光灯)以及...
炉边

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我不希望听起来很粗鲁...我阅读您的问题越多,它的含义就越少...也许您的问题需要重新措词...现在,您的问题就是这样的问题i know that birds lay eggs, but do they really have to lay eggs?...也许问light emission from a PN junction而不是问 "what we know as LED" has to be a diode...底线,是发现PN结发光,并且在发光时具有理想的特性...发现已经发展到我们今天看到的水平...它必须是二极管(PN jnc)
jsotola '18 -10-13

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@Felthry甚至有发光的木头不需要电力……
Hagen von Eitzen

Answers:


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现有的答案错过了问题的核心。

LED必须是一个二极管,特别是因为电荷载流子在正向偏置的二极管结中的重组方式释放了正确的能量,从而在可见光范围内产生了光子。使电流流过其中没有二极管结的半导体块只会产生热量。

对于效率而言,半导体是一种直接的带隙材料也很重要,这样,能量就不会损失给声子(晶体振动-热)而不是光子。

普通的硅二极管也会发光,但是由于带隙太低,所以发出的光子在红外范围内,肉眼看不见。而且,硅是一种间接的带隙材料,它极大地降低了其产生光子的效率。


伟大的技术答案。
Sparky256 '18 -10-13

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硅二极管的发光效率远低于我们通常所说的LED,因为硅是一种间接的带隙材料。而且,还有许多类型的LED发出与可见LED相同的方式来发射红外线,但是它们不是由硅制成。
Photon

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因此,您需要一个结来发光。具有两个(或多个)半导体结的设备可以发光吗?发光晶体管可行吗?
Jetpack '18

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@Jetpack:当然,从概念上讲是可能的。实际上,在该领域已经做了一些初步工作
戴夫·特威德

+1。声子对我来说是个新词。你生活和学习。
Wossname

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为什么该组件需要是发光二极管?

通过节约能源,发光意味着输入功率。通常通过两根电线传输电能,因此最简单的电动发光器具有两个接线端子,即一个二极管。

两端子半导体取代了具有两个电极的两端子管(真空或充满气体的管),这两个电极被称为“二极管”,并且这个名称一直存在。过去的电致发光面板也是发光的半导体,但并不是在制造电子二极管的高科技组装线中生产的。因此,这些发光二极管不被称为二极管。

您周围的白色“ LED”设备不是简单的半导体二极管,而是带有二极管和磷光体的结构,它们会发出有用的白光,并具有发射蓝光的二极管和转换蓝光的红色/橙色/黄色/绿色磷光体。镜头和其他有效发光的功能很常见;LED不同于其他实用的二极管,除了它们具有两条线或连接端子。


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发光电致发光固态器件在人们注意到1907年第一个实验性二极管发光时总是被称为二极管。今天的LED仍然具有普通二极管的所有特性。
误解了

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@misunderstood是的,是电压-电流特性使它成为一个二极管,就像这样,因为它们在早期是含汞的玻璃,而并非如此。单个pn结负责使其成为二极管的特性。
斯蒂安·伊特维克

1
最简单的电动发光器是电阻器,又名白炽灯泡。它不是二极管。
user71659 '18 -10-14

@ user71659因为白炽灯有两个端子,所以可以给它供电。端子通过细丝连接在一起,因此只有一个电极(不会附加“二极管”名称)。
Whit3rd

1
@ Whit3rd但是user71659是正确的。最简单的电动发光器不是二极管,而是电阻(白炽灯泡)。仅仅因为它有两个端子并不意味着就需要将其称为二极管:having two electrodes, which were called 'diode', and the name has stuck-这意味着零感应,否则电容器,电阻器和线圈也应称为二极管
slebetman

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LED代表发光二极管;但是为什么该组件需要成为发光二极管呢?

因为LED是具有相同特性的二极管,所以是普通的固态二极管。


我的问题假设我们到处都可以看到的“指示灯”(用于照明,屏幕等)实际上是二极管-这种假设可能是错误的。

您的假设是正确的。


二极管是在一个方向上具有低电阻的电子组件。它是一种双电极(阳极和阴极)设备,其中从阴极到阳极的电子流是低电导率,而一次电子流是从阳极到阴极的高电导率流。

最常见的二极管由结晶的半导体材料(例如硅,锗和砷化镓,磷化铟,蓝宝石和石英)制成,这些材料掺杂有p和n型杂质,这些杂质被最简单的半导体构件pn结隔开。

有许多种具有各种特性的二极管。p和n掺杂物的性质及其对pn结的电压-电流特性的影响将一种类型的二极管与另一种类型的二极管分开。

以上适用于包括LED在内的所有二极管。

在LED中,掺杂剂具有电致发光性质。当电子穿过pn结时,许多电子被转化为称为光子的亚原子粒子。

发光二极管之所以称为二极管,是因为它们确实是半导体二极管,它们也以UV,可见光和IR的形式发射光子。


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二极管是最简单的半导体器件。并且,还可以使最简单的半导体器件发光。瞧!发光二极管!人们可能会称其为发光半导体器件(LES),但这听起来像是真名...太酷了。

[编辑]根据以下评论,存在不具有二极管的半导体器件。但是,它们似乎是传感器并且不发光。珀耳帖模块会传递热量,但不会产生热量。因此,可以想到将来会产生不是二极管的发光半导体器件。但是,它可能会有一个新名称(不是二极管或LED)。

因此,到目前为止,在电视屏幕和其他任何地方,如果将其称为LED,则光线(光谱的可见或不可见部分)实际上源自LED本身。它是生产最便宜的高效光源。当然可能会有“假LED”……看起来像LED的霓虹灯灯泡或迷你白炽灯泡。我已经在圣诞灯饰中看到了它们,它们比真实的东西便宜一些。


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LES是错字吗?如果是这样,那么我看不出不是二极管的东西怎么能称为二极管。
尤金(Eugene Sh)。

它始终是一个二极管。二极管是半导体。因此,发光二极管也是发光半导体。出于所有实际目的,发光半导体也是发光二极管(除非您知道会发光的非二极管半导体)。
Indraneel

好的,LES是发光半导体。我想澄清一下。
尤金(Eugene Sh)。

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@EugeneSh。为了澄清,“ LES”不是真实的(公认的)术语。这只是我想出的。仅对我而言,它是发光半导体的缩写。这个名字在市场上没有出售。
Indraneel

二极管是半导体器件,而不是半导体。
炉边堡
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