LED燈的發光原理，簡單來說，叫電致發光原理。

話還得從PN接面說起。

P的意思是帶正電（positive)，將少量硼（或其他三族元素）作為雜質新增到矽（或鍺）中，由於硼元素最外層電子比矽少一個，於是硼替代了矽後就會少一個電子，從而形成一個空位。

N的意思是負電（Negative），是將由於少量磷（或其他五族元素）作為雜質新增到矽晶體（或鍺晶體）中，於是磷元素的五個外層電子的其中四個與周圍的半導體原子形成共價鍵，從而多出的一個電子，成為自由電子。

正常的二級管，電源正極接到N區方向，在電勢作用下，大量電子繼續進入P區，等效於大量空位進入N區，從而使中間的電場加大，阻礙了電流的流動。此時的二級管是起到了單向導電的功能。

如果有一種PN接面，能夠形成量子阱（就是一種能級差，不用管具體是啥），這種量子阱就聚集電子和空穴，最後進行復合，將能量以光子的形式釋放，從而實現發光。

一、認識LED

首先來認識一下什麼是LED，它的中文名是發光二極體，這是一種將電能轉換成光能的固體電致發光半導體器件，發光二極體的核心部分是由 p型半導體和n型半導體組成的晶片，在p型半導體和n型半導體之間有一個過渡層，稱為p-n結。如下圖，它主要由支架、銀膠、晶片、金線、環氧樹脂五個部分所組成。

1）發光原理

理解LED如何發光之前，先來認識一下什麼是電致發光原理，這是由於電場作用激發電子由低能態躍遷到高能態，當這些電子從高能態回到低能態的時候，根據能量守恆，多餘的能量就以光的形式釋放，這時候就產生髮光，因此，LED發光實質上就是由於電子的躍遷導致，也就是說電子與價帶上的空穴複合，複合時得到的能量以光子的形式釋放。

2）發光顏色

那麼LED如何發出不同的顏色呢，我們知道每一種光都會有一個波長，紅色發光二極體的波長一般為650~700nm，橙色發光二極體的波長一般為610~630nm擺佈，黃色發光二極體的波長一般為585nm擺佈，綠色發光二極體的波長一般為555~570nm。根據PN接面不同，LED可以發出不同顏色的光，我們較為常見的是紅、黃、綠、藍四種顏色。

那麼問題來了，如何需要獲得其他顏色的光呢？LED屬於電流控制型半導體器件，應用時需串接合適的限流電阻。通俗單色發光二極體的發光色彩與發光的波長有關。

例如我們常見的白光，理論上藍光LED結合原有的紅光LED和綠光LED可產生白光，但白光LED卻很少是這樣造出來的。現時生產的白光LED大部分是透過在藍光LED上覆蓋一層淡黃色熒光粉塗層製成的，當LED晶片發出藍光，部分藍光便會被這種晶體很高效地轉換成一個光譜較寬黃色的光。由於黃光會刺激肉眼中的紅光和綠光受體，再混合LED本身的藍光，使它看起來就像白色光。

熒光粉主要分鋁酸鹽和矽酸鹽，鋁酸鹽效能優於矽酸鹽，鋁酸鹽為代表的是YAG，YAG效能穩定，光衰低，矽酸鹽自身的化學穩定性較差，但亮度比YAG高，熒光粉的質量直接決定的光源的光色的純度跟持久度，有些光源為什麼用一段時間會變顏色就是跟封裝技術跟材質不過關造成。

值得注意一下：

由於LED屬於電流型器件，因此在實際使用中一定要串接限流電阻，工作電流根據型號不同一般為1mA到3OmA。另外，由於發光二極體的導通電壓一般為1.7V以上(一般在1.6-2.0V，有些特殊的高達4-5V）。應用時必須串聯限流電阻以控制經過過程管子的電流。限流電阻R可用下式計算：R＝（E－UF）／IF

其中：E為電源電壓，UF為LED的正向壓降，IF為LED的一般工作電流。

LED燈裡面有很多LED，其實LED燈發光就是由於多個LED一起發光，這樣亮度就會加大。

LED燈發光原理？

在現在大力倡導低碳經濟、節能、環保的背景條件下，LED燈憑藉使用壽命長、高效率、節能環保、低能耗、無輻射、無汙染等諸多優點，在近些年得到快速發展，各個方面效能得到大大提高，應用的越來越廣泛，漸漸的取代了傳統照明燈具白熾燈。

題目說的LED燈發光原理，瞭解它的發光原理得熟知它的硬性條件。首先LED燈的製作主要是III-IV族化合物，例如砷化鎵、磷化鎵、磷砷化鎵等族化合物，其核心就是PN接面。LED發光原理圖如下所示。P型半導體內部有大量帶正電荷的空穴及帶負電荷的電離雜，由於電場作用，電離雜是固定不動，空穴是可移動的。而N型半導體內部有很多負電子和固定的正離子，由於電場的作用，正離子是固定的，負電子是可移動的。假如給PN接面外加正向電壓，P型一邊結正極，N型一邊接負極，則電流的流動方向由P到N，而空穴與自由電子則向介面運動，使空間電荷區變窄，電流就會順利透過。假如給PN接面外加反向電壓，則空穴和自由電子遠離介面，使空間電荷區變寬，電流不會透過。

所以在半導體晶片兩極加正向電壓，某些族化合物半導體材料的PN接面會注入少數載流子和多數載流子，複合時會把多餘的能量以光的形式釋放出來，從而實現電能到光能的轉換。若加反向電壓，少數載流子是很難注入，那麼無載流子複合則沒有多餘能量釋放，從而無法實現電能到光能的轉換。這就是LED燈的發光原理。

LED能夠取代白熾燈成為新一代照明燈具，它的很多優點是白熾燈不具有的，例如高效節能、使用安全、體積小、控制性強、綠色環保、使用壽命長、發光穩定等優點，成為現代社會照明燈具的翹楚，也是傳統照明燈具退出歷史舞臺的根源。

led燈發光原理？

在現在大力倡導低碳經濟、節能、環保的背景條件下，LED燈憑藉使用壽命長、高效率、節能環保、低能耗、無輻射、無汙染等諸多優點，在近些年得到快速發展，各個方面效能得到大大提高，應用的越來越廣泛，漸漸的取代了傳統照明燈具白熾燈。

題目說的LED燈發光原理，瞭解它的發光原理得熟知它的硬性條件。首先LED燈的製作主要是III-IV族化合物，例如砷化鎵、磷化鎵、磷砷化鎵等族化合物，其核心就是PN接面。LED發光原理圖如下所示。

P型半導體

內部有大量帶正電荷的空穴及帶負電荷的電離雜，由於電場作用，電離雜是固定不動，空穴是可移動的。而N型半導體內部有很多負電子和固定的正離子，由於電場的作用，正離子是固定的，負電子是可移動的。假如給PN接面外加正向電壓，P型一邊結正極，N型一邊接負極，則電流的流動方向由P到N，而空穴與自由電子則向介面運動，使空間電荷區變窄，電流就會順利透過。假如給PN接面外加反向電壓，則空穴和自由電子遠離介面，使空間電荷區變寬，電流不會透過。

所以在半導體晶片兩極加正向電壓，某些族化合物半導體材料的PN接面會注入少數載流子和多數載流子，複合時會把多餘的能量以光的形式釋放出來，從而實現電能到光能的轉換。若加反向電壓，少數載流子是很難注入，那麼無載流子複合則沒有多餘能量釋放，從而無法實現電能到光能的轉換。這就是LED燈的發光原理。

LED能夠取代白熾燈成為新一代照明燈具，它的很多優點是白熾燈不具有的，例如高效節能、使用安全、體積小、控制性強、綠色環保、使用壽命長、發光穩定等優點，成為現代社會照明燈具的翹楚，也是傳統照明燈具退出歷史舞臺的根源。