发光二极管的基本结构和电路符号，发光二极管的原理分析

有关发光二极管的相关知识，发光二极管是一种特殊的二极管，是一种发光器件，可以将电能转换成光能，这里介绍了发光二极管的基本结构和电路符号，以及发光二极管的工作原理，有需要的朋友参考下。

发光二极管的基本结构和电路符号

发光二极管是一种将电能转换成光能的特殊二极管(发光器件)，简写为LED，其电路符号如下图：

图1：发光二极管的电路符号图

发光二极管的基本结构是一个PN结，但正向导通电压比普通二极管高，一般为1～2V，且具有普通二极管没有的发光能力。当这种管子通以正向电流时将发出光来，这是由于电子与空穴直接复合而释放能量的结果。发光二极管常采用砷化鎵、磷化鎵等化合物半导体制成，其发光颜色主要取决于所采用的半导体材料，可以发出红、黄和绿色等可见光，也可以发出 看不见的红外光，其发光亮度与流经管子的电流成正比，工作电流一般为几～几十mA。

图2：发光二极管实物图和应用实例

发光二极管的工作原理

发光二极管是一种特殊的二极管。和普通的二极管一样，发光二极管由半导体芯片组成，这些半导体材料会预先透过注入或搀杂等工艺以产生p、n架构。

与其它二极管一样，发光二极管中电流可以轻易地从p极（阳极）流向n极（负极），而相反方向则不能。

两种不同的载流子：空穴和电子在不同的电极电压作用下从电极流向p、n架构。当空穴和电子相遇而产生复合，电子会跌落到较低的能阶，同时以光子的模式释放出能量（光子即常称呼的光）。

图3：发光二极管的原理

发光二极管所发出的光的波长（颜色）是由组成p、n架构的半导体物料的禁带能量决定。

硅和锗是间接带隙材料，在常温下，这些材料内电子与空穴的复合是非辐射跃迁，此类跃迁没有释出光子，而是把能量转化为热能，则硅和锗二极管不能发光（在极低温的特定温度下则会发光，必须在特殊角度下才能被发现，而该发光的亮度不明显）。

发光二极管所用的材料都是直接带隙型的，其能量会以光子形式释放，这些禁带能量对应着近红外线、可见光、或近紫外线波段的光能量。

以上介绍了发光二极管的基本结构和电路符号，以及发光二极管的原理是什么样的，希望对大家有所帮助。