本帖最后由 forgot 于 2023-3-3 15:59 编辑
对于一个从事电子行业的人来说，发光二极管真的是无所不在，是一种最常用的发光器件，不管是在学习最基本的硬件电路原理还是做最基本的单片机GPIO口驱动控制的时候，都会遇到点灯这个永恒的课题，像延时闪灯、按键点灯、定时器点灯、流水灯、PWM呼吸灯等各种花式点灯，这也是除了使用蜂鸣器响声之外，最简单的直观一个反应电路工作状态的方式了。
而为什么发光二极管会发光呢，今天就来说一说他的发光原理，与普通的二极管一样，发光二极管也是固体半导体芯片为发光材料制作成一个PN结来组成基本结构，本身具有单向导通，反向截止特性。当给发光二极管加上正向电压并达到阈值后，即阳极高电位、阴极低电位，P区和N区的大量空穴和电子会进行大量复合，在复合的过程中，就产生自发辐射的荧光，这就是我们所看到的可见光了，这就是为什么发光二极管会发光。而根据亮度不同可以分为普通单色发光二极管、高亮度发光二极管、超高亮度发光二极管等等。
对于人的视野而言，感受到的颜色是由光的波长决定，而明暗程度则与光的辐射强度有关。不同光线波长的光，会表现出不同的颜色，如：红色 约 625—740 纳米，橙色约 590—625 纳米，黄色约 565—570 纳米，绿色约 500—565 纳米，青色约 485—500 纳米，蓝色约 440—485 纳米。而当不同的半导体材料中电子和空穴复合时释放出的能量不同时，我们就会看到不一样的颜色。如铝砷化镓、砷化镓、砷化镓磷化物、磷化铟镓、铝磷化镓等会显示出红色，铝磷化镓、铟氮化镓/氮化镓、磷化镓、磷化铟镓铝、铝磷化镓会显示出绿色等，所以我们买到的不同颜色的发光二极管，本质上是因为其制作材料及制程上的区别，往往红色和绿色用得最多，而蓝色相对较少。
从电路设计上来说对于同一个发光二极管而言，电流是影响其发光亮度的主要因素，在正向阈值电压以下，电流的大小均不会点亮，发光二极管灯在阈值电压以上，理想状况是正比关系，但实际上由于热量的产生，亮度会上升同时，上升率会越来越低，直至该发光二极管灯被烧坏。发光二极管的反向击穿电压一般大于5伏，如果超过反向击穿电压，同样也会损坏。所以所有发光二极管灯都有一个最佳的电流值，在实际应用中应该要保持在最佳额定电流值才可以保证发光二极管灯的正常使用寿命。
目前传统LED技术相对成熟且发光效率高，在照明领域应用广泛。但是从行业发展来看钙钛矿发光材料与器件具有很大的发展前景，在很多特殊领域具有效率及寿命上的优势，虽然钙钛矿的发展仍面临着诸多挑战，但随着对材料理解的深入及工艺技术的进步，有望进一步提高器件的效率和稳定性，推进其产业化进程。
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