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绿色照明——发光二极管

发光二极管简称LED,两者是同一的,它是一种半导体组件,由镓(Ga)与砷(AS)、磷(P)的化合物制成的二极管。属于固态光源。

50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识,第一个商用二极管产生于1960年。LED是英文light emitting diode(发光二极管)的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,所以LED的抗震性能好。   

发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片,在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层,称为PN结。在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED。 当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关。

LED是半导体器件通过PN结实现电光转换,它的特点是:

1 节能、不引起环境污染

LED的能耗较小,随着技术的进步,将成为一种新型的节能照明光源。目前白光LED的光效已经达到25lm/W,超过了普通白炽灯的水平,且有人按现在 LED的技术发展速度预测,到2005年,白光LED的光效可以达到50lm/W,而到2010—2015年,白光LED的光效有可能达到 150~200lm/W,远远超过了现在所有照明光源的光效。此外,现在广泛使用的荧光灯、汞灯等光源中含有危害人体健康的汞,这些光源的生产过程和废弃的灯管都会造成对环境的污染。LED则没有这些问题,是一种“清洁”的光源。

2 寿命长

一般来讲,普通白炽灯的寿命约为1000h,荧光灯、金属卤化物灯的寿命也不超过1万h,而LED的使用寿命可长达数万h。

3 结构牢固

LED是用环氧树脂封装的固态光源,其结构中没有玻璃泡、灯丝等易损坏的部件,是一种全固体结构,因此能够经受得住震动、冲击而不致引起损坏。

它是符合绿色照明要求的光源,我们要改善提高人们工作、学习、生活的条件和质量,从而创造一个高效、舒适、安全、经济、有益的环境并充分体现现代文明的照明。不言而喻发光二极管将在未来得到广泛应用,给我们创造好的环境。

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