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在LED的直流電壓下,電子從電源獲得能量,克服電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的PN結(jié)電場(chǎng),從N區(qū)過(guò)渡到P區(qū)。這些電子在P區(qū)與空穴復(fù)合。由于漂移到P區(qū)的自由電子比P區(qū)的價(jià)電子具有更高的能量,當(dāng)發(fā)生復(fù)合時(shí),電子回到低能態(tài),多余的能量以光子的形式釋放出來(lái)。發(fā)射光子的波長(zhǎng)與能量差有關(guān)。可以看出,發(fā)光區(qū)域主要在PN結(jié)附近,發(fā)光是由于電子和空穴的復(fù)合釋放能量。
在半導(dǎo)體二極管中,電子從進(jìn)入到離開半導(dǎo)體區(qū)域的整個(gè)過(guò)程中都會(huì)遇到電阻。原則上,半導(dǎo)體二極管的物理結(jié)構(gòu)與從負(fù)極發(fā)射并返回正極的電子數(shù)量相同。當(dāng)普通二極管中發(fā)生電子-空穴對(duì)復(fù)合時(shí),由于能級(jí)差異的因素,發(fā)射的光子光譜不在可見光范圍內(nèi)。
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