早在半个世纪前，人们已经了解到半导体材料能够产生光线的基本原理，1960年首例商用二极管的诞生标志着这一技术的实用化。LED，全称为light emitting diode，即发光二极管，其构造相当独特。核心部分是由P型半导体与N型半导体组成的晶片，两者之间形成了一个被称为PN结的过渡层。在这个PN结中，当注入的少数载流子与多数载流子结合时，会释放出多余的能量，以光的形式展现，实现了电能到光能的直接转换，这就是发光二极管的工作机制。

当LED处于正向工作状态，即两端加正向电压时，电流从阳极流向阴极，半导体晶体便会发出从紫外到红外的各种颜色光线。光线的强度与电流大小相关。传统发光二极管使用了多种无机半导体材料，如铝砷化镓（AlGaAs）用于红色和红外线，铝磷化镓（AlGaP）则产生绿色光，磷化铝铟镓（AlGaInP）则能发出高亮度的橘红、橙、黄、绿光，磷砷化镓（GaAsP）则涵盖红色、橘红、黄，磷化镓（GaP）也有红黄绿的选择。氮化镓（GaN）和铟氮化镓（InGaN）则涉及绿色、翠绿和蓝色光，甚至近紫外线和蓝绿。碳化硅（SiC）用于蓝色，硅（Si）和蓝宝石（Al2O3）也在研发中，而锌硒化物（ZnSe）能发出蓝色，钻石（C）则适用于紫外线。氮化铝（AlN）和铝镓氮化物（AlGaN）则能产生从远紫外线到近紫外线的光谱。

扩展资料

发光二极管简称为LED。由镓（Ga）与砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光。