发光二极管（LED）的工作原理：

LED 是一种利用半导体材料发光的元器件。其工作原理如下：

1.PN结形成：

LED 由 P 型和 N 型半导体材料制成。当两种材料连接时，它们会在交界处形成一个称为 PN 结的区域。

2.载流子扩散：

在 PN 结中，自由电子从 N 型材料向 P 型材料扩散，而空穴则从 P 型材料向 N 型材料扩散。

3.载流子复合：

当电子和空穴相遇时，它们会复合，释放出能量以光子的形式。光子的能量与两种材料的带隙成正比。

4.正向偏置：

当 LED 正向偏置时，意味着正极连接到 P 型材料，而负极连接到 N 型材料。这降低了 PN 结的势垒，允许更多的载流子跨越该结并复合。

5.发光：

随着正向偏置电压的增加，复合过程加剧，释放出更多的光子，从而产生可见光。

6.颜色控制：

LED 所发出的光色由 PN 结中所用半导体的带隙决定。不同的半导体材料具有不同的带隙，因此发出不同颜色的光。

7.效率和寿命：

LED 是一种非常高效的光源，因为它将大部分电能转化为光能。此外，LED 具有很长的使用寿命，可持续运行数万小时。

LED 的优点：

• 能效高
• 寿命长
• 尺寸小巧
• 颜色可调
• 响应速度快
• 可靠性高