BCM硬件設計的平臺化和半導體化(上)

　　2.1.2 阻性負載LED

　　LED即發(fā)光二極管(light emitting diode)，是一種可以將電能轉化為光能的具有二極管特性的半導體光源。LED基本結構為一塊電致發(fā)光的PN結，封裝在環(huán)氧樹(shù)脂中，通過(guò)針腳作為正負電極并起到支撐作用，有表貼和插件兩種封裝。發(fā)光二極管的結構主要由PN結芯片、電極和光學(xué)系統組成。當在電極上加上正向偏壓之后，使電子和空穴分別注入P區和N區，當非平衡少數載流子與多數載流子復合時(shí)，就會(huì )以輻射光子的形式將多余的能量轉化為光能。其發(fā)光過(guò)程包括三個(gè)部分：正向偏壓下的載流子注入、復合輻射和光能傳輸。圖3所示是典型的LED結構圖。

　　LED發(fā)光顏色由材料決定，材料不一樣導致了不同的顏色。發(fā)光管發(fā)出白色是幾種顏色的混合，不能直接發(fā)出白光。理論和實(shí)踐證明，光的峰值波長(cháng)λ與發(fā)光區域的半導體材料禁帶寬度Eg有關(guān)，即：λ≈1240/Eg(mm) 式中Eg的單位為電子伏特(eV)。若能產(chǎn)生可見(jiàn)光(波長(cháng)在380nm紫光～780nm紅光)，半導體材料的Eg應在3.26～1.63eV之間。比紅光波長(cháng)長(cháng)的光為紅外光?，F在已有紅外、紅、黃、綠及藍光發(fā)光二極管，但其中藍光二極管成本、價(jià)格很高，使用較少。LED的一個(gè)重要參數是正向導通電壓VF，這個(gè)值一般是定義在正向導通電流在20mA下。不同顏色LED的正向導通電壓不一樣，如圖4所示。表2總結了各種顏色LED的波長(cháng)、正向電壓、材料和發(fā)光顏色間的關(guān)系?？梢钥闯?，波長(cháng)越小，正向電壓越大。