一、LED發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)
LED Lamp(led燈)主要由支架、銀膠、晶片、金線(xiàn)、環(huán)氧樹(shù)脂、模條六種物料所組成。
1、支架:用來(lái)導(dǎo)電和支撐。支架由支架素材經(jīng)過(guò)電鍍而形成,由里到外是銅、鎳、銅、銀這幾層所組成。
2、銀膠:固定晶片和導(dǎo)電的作用。銀膠的主要成分為:銀粉占75-80%、EPOXY(環(huán)氧樹(shù)脂)占10-15%、添加劑占5-10%。
3、晶片:是LED Lamp的主要組成物料,是發(fā)光的半導(dǎo)體材料。晶片是采用磷化鎵(GaP)、鎵鋁(GaAIAs)或砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)等材料組成,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有單向?qū)щ娦浴?/p>
4、金線(xiàn):連接晶片PAD與支架,并使其能夠?qū)ā?/p>
5、環(huán)氧樹(shù)脂:保護(hù)Lamp的內(nèi)部結(jié)構(gòu),可稍微改變Lamp的發(fā)光顏色、亮度及角度;使Lamp成型。
6、模條:Lamp成形的模具,一般有圓方形、塔形等。支架植的深淺是由模條的卡點(diǎn)高低所決定。
二、發(fā)光二極管的工作原理
發(fā)光二極管與普通二極管一樣是由一個(gè)PN結(jié)組成,也具有單向?qū)щ娦?。?dāng)給發(fā)光二極管加上正向電壓后,從P區(qū)注入到N區(qū)的空穴和由N區(qū)注入到P區(qū)的電子,在PN結(jié)附近數(shù)微米內(nèi)分別與N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復(fù)合,產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光。不同的半導(dǎo)體材料中電子和空穴所處的能量狀態(tài)不同。當(dāng)電子和空穴復(fù)合時(shí)釋放出的能量多少不同,釋放出的能量越多,則發(fā)出的光的波長(zhǎng)越短。常用的是發(fā)紅光、綠光或黃光的二極管。發(fā)光二極管的反向擊穿電壓大于5伏。它的正向伏安特性曲線(xiàn)很陡,使用時(shí)必須串聯(lián)限流電阻以控制通過(guò)二極管的電流。
發(fā)光二極管的核心部分是由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成的晶片,在P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體之間有一個(gè)過(guò)渡層,稱(chēng)為PN結(jié)。在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中,注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會(huì)把多余的能量以光的形式釋放出來(lái),從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。PN結(jié)加反向電壓,少數(shù)載流子難以注入,故不發(fā)光。當(dāng)它處于正向工作狀態(tài)時(shí)(即兩端加上正向電壓),電流從LED陽(yáng)極流向陰極時(shí),半導(dǎo)體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線(xiàn),光的強(qiáng)弱與電流有關(guān)。