電筒

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LY充電手電筒是以發(fā)光二極管作為光源的一種新型照明工具,它具有省電、耐

用、亮度強等優(yōu)點。
（一）LED發(fā)光原理
發(fā)光二極管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化鎵）、GaP（磷化鎵）、GaAsP

（磷砷化鎵）等半導體制成的，其核心是PN結(jié)。因此它具有一般P-N結(jié)的I-N特

性，即正向?qū)ǎ聪蚪刂埂舸┨匦浴４送猓谝欢l件下，它還具有發(fā)光

特性。在正向電壓下，電子由N區(qū)注入P區(qū)，空穴由P區(qū)注入N區(qū)。進入對方區(qū)域

的少數(shù)載流子（少子）一部分與多數(shù)載流子（多子）復合而發(fā)光，如圖1所示

。
假設發(fā)光是在P區(qū)中發(fā)生的，那么注入的電子與價帶空穴直接復合而發(fā)光，或

者先被發(fā)光中心捕獲后，再與空穴復合發(fā)光。除了這種發(fā)光復合外，還有些電

子被非發(fā)光中心（這個中心介于導帶、介帶中間附近）捕獲，而后再與空穴復

合，每次釋放的能量不大，不能形成可見光。發(fā)光的復合量相對于非發(fā)光復合

量的比例越大，光量子效率越高。由于復合是在少子擴散區(qū)內(nèi)發(fā)光的，所以光

僅在靠近PN結(jié)面數(shù)μm以內(nèi)產(chǎn)生。
理論和實踐證明，光的峰值波長λ與發(fā)光區(qū)域的半導體材料禁帶寬度Eg有關，

即
λ≈1240/Eg（mm）
式中Eg的單位為電子伏特（eV）。若能產(chǎn)生可見光（波長在380nm紫光～780nm

紅光），半導體材料的Eg應在3.26～1.63eV之間。比紅光波長長的光為紅外光

。現(xiàn)在已有紅外、紅、黃、綠及藍光發(fā)光二極管，但其中藍光二極管成本、價

格很高，使用不普遍。
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