依(yi)客(ke)思(si)LED防爆(bao)燈(deng)原(yuan)理及特性

LED原(yuan)理及特性

發光原(yuan)理

發光二(er)管(guan)是由(you)Ⅲ-Ⅳ族(zu)化(hua)合(he)物，如GaAs（砷(shen)化(hua)鎵(jia)）、GaP（磷(lin)化鎵(jia)）、GaAsP（磷(lin)砷(shen)化(hua)鎵(jia)）等(deng)半(ban)導體(ti)制成(cheng)的(de)，其(qi)核心(xin)是PN結(jie)。因此(ci)它具(ju)有(you)壹般(ban)P-N結(jie)的(de)I-N特性，即(ji)正向導通，反向截止(zhi)、擊(ji)穿(chuan)特性。此(ci)外(wai)，在(zai)壹定條(tiao)件(jian)下(xia)，它還(hai)具(ju)有(you)發光特性。在(zai)正向電壓下(xia)，電子(zi)由(you)N區(qu)註入(ru)P區，空(kong)穴(xue)由(you)P區(qu)註入(ru)N區。進入(ru)對(dui)方區(qu)域(yu)的(de)少數載(zai)流(liu)子(zi)（少子(zi)）壹(yi)部分(fen)與多(duo)數載(zai)流(liu)子(zi)（多(duo)子(zi)）復合(he)而(er)發光，如(ru)圖(tu)1所示。

假(jia)設發光是在P區(qu)中發生(sheng)的(de)，那(na)麽註入(ru)的(de)電(dian)子(zi)與(yu)價帶空(kong)穴(xue)直(zhi)接(jie)復合(he)而(er)發光，或(huo)者先(xian)被(bei)發光中心(xin)捕獲後，再與空(kong)穴(xue)復合(he)發光。除(chu)了(le)這種發光復合(he)外(wai)，還(hai)有(you)些電子(zi)被(bei)非(fei)發光中心(xin)（這個中心(xin)介於(yu)導帶(dai)、介帶中間附(fu)近(jin)）捕獲，而(er)後再與空(kong)穴(xue)復合(he)，每次釋放的(de)能(neng)量(liang)不大，不(bu)能(neng)形成可(ke)見光。發光的(de)復合(he)量相對(dui)於(yu)非發光復合(he)量的(de)比(bi)例越(yue)大(da)，光量(liang)子(zi)效(xiao)率(lv)越(yue)高。由(you)於(yu)復合(he)是在少子(zi)擴(kuo)散(san)區(qu)內發光的(de)，所(suo)以光僅(jin)在(zai)靠近PN結(jie)面(mian)數μm以內產(chan)生(sheng)。

理論(lun)和(he)實踐證(zheng)明，光的(de)峰值波(bo)長(chang)λ與發光區(qu)域(yu)的(de)半(ban)導體(ti)材料禁(jin)帶(dai)寬度(du)Eg有(you)關(guan)，即(ji)

λ≈1240/Eg（mm）

式(shi)中Eg的(de)單位(wei)為(wei)電子(zi)伏(fu)特（eV）。若(ruo)能(neng)產(chan)生(sheng)可(ke)見光（波(bo)長(chang)在380nm紫(zi)光～780nm紅光），半(ban)導體(ti)材料的(de)Eg應(ying)在(zai)3.26～1.63eV之(zhi)間。比紅光波(bo)長(chang)長(chang)的(de)光為(wei)紅外(wai)光。使(shi)用不(bu)普(pu)遍(bian)。

?特性

（1）允(yun)許功(gong)耗Pm:允許加於(yu)LED兩端正向直流(liu)電(dian)壓與(yu)流過它的(de)電(dian)流之(zhi)積(ji)的(de)大(da)值。超(chao)過(guo)此(ci)值(zhi)，LED發熱、損壞(huai)。

（2）大正向直流(liu)電(dian)流(liu)IFm：允(yun)許加的(de)大(da)的(de)正向直流(liu)電(dian)流(liu)。超(chao)過(guo)此值(zhi)可(ke)損壞(huai)二管(guan)。

（3）大反(fan)向(xiang)電(dian)壓VRm：所(suo)允許加的(de)大(da)反向(xiang)電(dian)壓。超(chao)過此值，發光二(er)管(guan)可(ke)能(neng)被(bei)擊(ji)穿(chuan)損壞(huai)。

（4）工作環境topm:發光二(er)管(guan)可(ke)正常工作的(de)環境溫(wen)度(du)範圍(wei)。低(di)於(yu)或高於(yu)此溫(wen)度(du)範圍(wei)，發光二(er)管(guan)將不(bu)能(neng)正常工作，效率(lv)大(da)大降低(di)。

（5）打開(kai)電(dian)源時(shi)，不(bu)會產(chan)生(sheng)火(huo)花(hua)，從(cong)而(er)在危(wei)險空(kong)間不會因火(huo)花而(er)發生(sheng)爆(bao)炸的(de)可(ke)能(neng)，達到(dao)防(fang)爆(bao)的(de)效(xiao)果(guo)，所(suo)以叫(jiao)防(fang)爆(bao)手(shou)電(dian)。