R课堂 | LED元器件发光原理科普

时间： 2024-10-15 来源：ROHM（罗姆半导体集团公众号）

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本文的关键要点

当电流流过半导体晶片时，p型半导体的空穴和n型半导体的电子复合，使LED发光。

LED的发光波长会因发光元件的材料及其比例而异。

LED为什么会发光？

LED的发光原理

LED为什么会发光？

在我们的生活中，LED的使用非常广泛（比如显示器和照明等），那么，它们究竟是如何发光的呢？

例如，灯泡和荧光灯是通过灯丝发热和放电现象等间接地将电能转化为光能而发光的，而LED则是通过直接将电能转化为光能来发光的。因此，可以说LED属于电-光转换效率非常高的产品。

本文将为您介绍LED中使用的半导体元件的发光原理。

※在本文中，为了区别于“元件（发光元件）”，我们将封装后的产品称为“LED（或LED产品）”。

LED的发光原理

LED（Light Emitting Diode，发光二极管）中元件的基本结构是p型半导体和n型半导体结合而成的“pn结”半导体。

※p型半导体（+：positive 空穴多的半导体）、 n型半导体（-：negative 电子多的半导体）

在该元件上施加正向电压时，空穴（带正电）和电子（带负电）向p-n结方向移动，两者因复合而消失。此时产生的多余能量会被转化为光能，从而实现发光。这种现象称为“复合发光”。

※电子（带负电）和空穴（带正电）复合释放出多余的能量而发光。

发光元件的材料

常见的二极管主要由Si（硅）和 Ge（锗）等材料制成，但这些单质半导体在电子和空穴复合时不容易发光，因此LED使用的是GaN、GaAs、InP等复合时容易发光的化合物半导体。

通过使这些组合的半导体（比如GaAsP、AlGaAs、InGaAlP、AlGaN等组合）在特定的衬底上晶面平行向外推移生长（外延生长）来获取发光元件的功能。

因材料而异的发光颜色

作为LED元件的材料——化合物半导体，会根据其材料的组成和比例而发出各种波长的光（红色和绿色等可见光、红外光、紫外光等）。

另外，发光颜色还会因复合前后的电子能级而异。因多余而被转化为光的能级能量差（带隙能量）越大，光的波长就越短。

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(C),MSL,SMLMN2ECT (C),SML-H1 SERIES,SML-D12L8W,CSL1104WBCW,SML-D12M8W (C),SML-E12Y8W,SLI-343UR,CSL1104,车载

2024/2/27 - 选型指南代理服务技术支持采购服务

关于LED元器件的知识

ED是通过直接将电能转化为光能来发光的。因此，可以说LED属于电-光转换效率非常高的产品。本文介绍了LED中使用的半导体元件的发光原理。

2024-09-25 - 技术探讨代理服务技术支持采购服务

作为LED灯具的“心脏”，LED驱动芯片在实现高效、稳定、智能照明方面发挥着至关重要的作用

现代照明技术的浪潮中，LED驱动芯片以其卓越的性能和广泛的应用前景，正逐渐成为行业的焦点。作为LED灯具的“心脏”，LED驱动芯片在实现高效、稳定、智能照明方面发挥着至关重要的作用。 LED驱动芯片，全称为发光二极管驱动芯片，是一种专为LED灯具设计的集成电路。它的主要功能是精确地控制LED的电流、电压和功率等参数，从而确保LED灯具在各种环境下都能稳定、高效地工作。

2024-05-28 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

ROHM（罗姆）LED驱动器选型指南（中文）

罗姆为市场提供各种LED驱动器，主要用于照明、背光源、闪光光源、显示设备及车载设备。提供各种AC/DC和DC/DC LED驱动器及恒流LED驱动器。

ROHM - 恒流/串入并出LED驱动器,降压LED驱动器,并行输出 LED驱动器,线性LED驱动器,点阵LED驱动器,LED源极驱动器,无需电感(电荷泵)LED驱动器,升压LED驱动器,外置FET 白色LED驱动器,内置FET 同步整流方式白色LED驱动器,LED驱动器,AC-DC控制IC,矩阵LED控制器,白色LED驱动器,升降压LED驱动器,LED BYPASS开关,PFC直流谐振型大屏幕用白色LED驱动器,LED相机闪光灯驱动器,内置FET 白色LED驱动器,DC-DC转换器型降压型LED驱动器,BD8389FV-M,BD9470AFM,BD9394EFV,BD83733HFP-M,BD18364EFV-M,BD83812EFV-M,BD9411F,BD8388FV-M,BD26503KS2,BD9483F,BD2606MVV,BD18326NUF-M,BD81A44MUV-M,BD60A60NUX,BD83A04EFV-M,BD9422EFV,BD18333EUV-M,BD9483FV,BD521GOFJ,BM520Q15F,BD18347AEFV-M,BD83732HFP-M,BD18395EFV-M,BD83740HFP-M,BD65D00MUV,BD60A00NUX,BD18343FV-M,BD18327EFV-M,BD9486F,BD6586MUV,BD18351EFV-M,BM531Q11,BD81A24EFV-M,BD18332EUV-M,BD8374HFP-M,BD2801MUV,BU16501KS2,BD18342FV-M,BD18341FV-M,BD83A24MUF-M,BD94130MUF-M,BD81A24MUV-M,BD94130EFV-M,BD9409F,BD6142AMUV,BD18353EFV-M,BD8381AEFV-M,BD8374EFJ-M,BD18340FV-M,BD9413F,BD83A14EFV-M,BD18398EUV-M,BM521Q25F,BD1604MUV,BD2802GU,BD81A24MUF-M,BD18330EFV-M,BD1754HFN,BD12801MUF-M,BD18362EFV-M,BD18397RUV-M,BD18353MUF-M,BD18337EFV-M,BD65B60GWL,BD18336NUF-M,BD8372HFP-M,BD9408FV,BD94062F,BD18345EFV-M,BD81A76EFV-M,BD82A26MUF-M,BD18397EUV-M,BD7757MWX,BD81A44EFV-M,BD92111F,BD9416FS,BD2812GU,BD9397EFV,BD18398RUV-M,BD6583MUV-A,BD93942F,BD2808MUV-M,BD83A14MUF-M,BD9420F,BD81A74EFV-M,BD83816EFV-M,BD81A74MUV-M,BD18347EFV-M,BD6071HFN,BD82A16MUF-M,BD26503GUL,BD8372UEFJ-M,BD9479FV,时序转向灯,CIS方式传感器,LCD背光,车载灯,独联体,车载,大屏幕,照明,CIS,LED照明

2024/2/27 - 选型指南代理服务技术支持采购服务

打算用1mA电流驱动使LED数字显示器发光，可以吗？

要使用1mA电流驱动的话，建议选用高亮度LED数字显示器。这种情况，应当在电路设计方面采取相应措施，使得实际通过LED元件的电流的偏差不会比设定电流大。另外，还是不提倡用1mA以下电流来驱动LED。

2024-08-30 - 技术问答代理服务技术支持采购服务

LPG05AF-25发光二极管LED灯

本资料介绍了UNISONIC TECHNOLOGIES CO., LTD生产的LPG05AF-25型号高亮度绿色LED灯泡。该产品具有水清透镜和止动器，适用于广告招牌、指示器和汽车照明等领域。

UTC - 发光二极体,LED灯,LED LAMP,LIGHT EMITTING DIODE,LPG05AF-25,广告招牌,AUTOMOTIVE LIGHTING,TRAFFIC,汽车照明,指标,交通,INDICATORS,ADVERTISING SIGNS

2018/01/15 - 数据手册代理服务技术支持采购服务

用于汽车动画照明的24通道LED灯驱动器

该资料介绍了一种适用于汽车动画照明的24通道LED灯驱动器，型号为BD18330EFV-M和BD18331EFV-M。该驱动器具有以下特点：高效率、支持高LED电流、PWM和DC调光、LED电压自动反馈、Buck DC/DC控制器、UART接口、最多支持16个设备连接、LED短路检测、输出延迟时间设置、保护功能等。资料还提供了应用示例，包括动画照明、前后转向信号灯等。

ROHM - 24通道LED灯驱动器,24CH LED LAMP DRIVERS,BD18331EFV-M,BD18330EFV-M,ANIMATION LAMPS,SEQUENTIAL TURN SIGNALS,顺序转向信号,动画灯,汽车动画照明,AUTOMOTIVE ANIMATION LIGHTING

2021/06/25 - 应用及方案代理服务技术支持采购服务

由于整机的原因，必需对LED数字显示器进行防水处理，有问题吗？

LED数字显示器还没有防水性能参数。用户在使用LED数字显示器时需要对其进行防水处理。对于防水处理，没有提出相关的建议及保障条件。

2024-08-30 - 技术问答代理服务技术支持采购服务

ROHM（罗姆）LED选型指南（英文）

SMD LEDs Through-hole LEDs

ROHM - 表面贴装光电晶体管,SURFACE MOUNT PHOTO TRANSISTOR,芯片LED,SURFACE MOUNT TYPE INFRARED LEDS,CHIP LEDS,贴片LED,THROUGH-HOLE LEDS,表面贴装型红外发光二极管,通孔LED,SMD LEDS,SMLEN3BC8T,MSL0402RGBU,SLA-580MT,SLR-343VR,SMLVN6RGB1W,SMLVN6RGB1U,SMLZ24BN3T,SML-S13UT,SMLVN6,SLR343WBN2PT,SLI-570YT,SLR-343VC,SLR343BD2T,SML-012YT,SML-D12V1W,SML-Z14UT,SLR-325 SERIES,SHL-012WTA,SMLM22WBN1CW1T,SML-E12UW,SML-012P8T,SLR-332VR,CSL07 SERIES,SML-D12Y8W,SLA580EN4T,SLR-322YY,SML811WBCN1W,SMLA12BN8T,SML-P11DT,SML-D15VW,SLI-580UT,SLI-325DCW,SLR-322YC,SLR-332VC,SML-E12V8W,SMLMN2ECTC,SML-Z14VT,SML-010VT,SML-A12DTJ,SML-D12W8WA,SML-E12D8W,SML-A12UTJ,SLR-332 SERIES,SML-D15UW,SML-M13YT,SML-825MVW,SLI-343URW,MSL06 SERIES,SLA-580,SML-012WT,SML-013YT,SML-D12U1W,SML-011UT,SML013BNT,SML-Z14YT,CSL1101PB11WC,SML-A12DT,SML-S13VT,CSL1103WBXW,SML-Z14YTA,SLI-560YT,SMLA12WBN7W,SML-E12U8W,SML-H12Y8T,SML-011VT,SML-D14MWA,SML-Z14Y4T,SMLP14BCNW,CSL1001BTC,SLI-343Y8C,SML-A1,SML-D13M8W,SLI-430DU,SMLP34 SERIES,SLA-560,SML-A12D8T,SLI-343DC,SML-D12Y3W,SML-012UT,SMLM22EN1TC,SCM-013RT,SLA-580 SERIES,SML-A12U8T,SLR-343YY,SML-S13PT,SLI-343YYW,SLI-560 SERIES,CSL0901MT,SLI-343Y8Y,CSL10 SERIES,SLR-343YC,SLI-580YT,MSL0104RGB□U1□□□□□□,SMLM22EN1T,SLD430 SERIES,SML-811WTA,SML-H12V8T,SLI-343URC,SML-E1 SERIES,SML-012VT,SML-D14U2WA,SMLP14WBCNIW,SMLVN6RGB7W,SMLD12EN1W,SLR-332YY,SML-02MDT,SLR343WBD2PT,SLR-332YC,SML-822MV8W,1SML-A12WT,SCM-014TB,SML-D13MW,SML-D13Y2W,CSL1101PB11W,SMLZN4EGTA,SML-013UT,SML-522MU8W,SML-A12V8T,CSL0902MT,SML-P13FT,SML-D1,SML-P12DT,SML-S13RT,SML-D2,SLI-325 SERIES,SLR-56MC,SML-010PT,SLR-56MG,SLR-56 SERIES,SML-811VTA,CSL0701DT,SLA560 SERIES,SML-P24MUWC,SML-E1,SML-Z14FTA,SLR343EN4T,SML-Z14MT,CSL0902DT,SML-P24MUWR,SML-D14MW,SMLD12E3N1W,SML-P13PT,SML-P11UTR,SLI-570U2T,SML-020MDT,CSL0901BT,SML-D14WWA,SML-D12U8W,SML-ZN SERIES,SML-D14U2W,SML-EN,SLD430BN2W,SML-P11MT,SLA560BN2T,SML-811UTA,SML-Z14VTA,CSL1103BAT,SML-P12VTR,SML813BNT,SML-D13UWA,SML-Z14V4T,SLR-56YC,SML-H12M8T,SML-P1 SERIES,SML-P11DTR,SML-MN SERIES,SMLK1,SML-Z14F4T,SML-D12D8W,SML-D15MW,SLD430,SML-011YTA,SML-012M8T,SHL-012WT,SML-811DTA,CSL0903DT,CSL0902BT,SML-D14VWA,SML-P12U2T,SML-H1,SLI-343DU,SML-D13DWA,SLA580 SERIES,SLR-325DU,CSL1103SB11W,SLR-56YY,SMLEN3WBC8□W1□□□□□□,SML-Z14UTA,SML-D12FW,SML-P12UTR,SLR-325DC,CSL04 SERIES,SML012ENT,SML-P13FTC,SML-Z14PT,SLI-430MG,SML-811VT,SML-02MDT SERIES,SML-S13YT,SML-Z14U4T,SML522BUNW,SML-010YT,SML-D13Y8W,SML-011VTA,SLI-343M8C,SML-P13FTR,SML-D12D1W,SLR-56VR,SLI-343M8G,SML-810TB,CSL1103BATC,SLI-343 SERIES,SMLVN6 SERIES,SLR343 SERIES,SLR-56VC,SML-Z14DTA,CSL0701D□□□T5□□□□□□,SML-D14YWA,SML-A12WT,SMLZ24BN3TC,SLI-570DT,SML-A12Y8T,SML-811UT,SML-D12W8W,SLR-322DU,SML-P12DTR,SMLZ24E2N3TC,CSL0901ET,SLI-325UR,SML-E12P8W,SLA-570MT,SML-D13WWA,SML-D13FW,MSL0601RGBU,SLI-325YCW,SML-M13DT,SLR-322DC,SML-A12WTJ,SML-D12V□8WT86□□□□,CSL0901DT,SML-Z14D4T,SML-011YT,SLA-560MT,SML-811WT,SML-522MY8W,SML-D12V8W,SMLA12ENT,CSL0902ET,SML-P12MT,SMLD12E2N1W,SML-012YTA,SLI-430 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2022/8/3 - 选型指南 - Edition 2022 代理服务技术支持采购服务

发光二极管久放会坏吗？

发光二极管的久放不会影响发光，唯一受到影响的是引脚生锈问题。受成本限制，直插式发光二极管很少用铜作引脚。一般都用钢质（即我们平时讲的熟铁）材料镀银或镀锡来制作。由于镀层较薄，保管稍有不慎很容易生锈。特别是靠近根部和横杠切口部位，严重时会变脆断掉。

2024-07-04 - 技术探讨代理服务技术支持采购服务

LED数字显示器可以用回流焊接法安装吗？

虽然大部分是不能用回流焊接的产品，但也有可以用回流焊接的产品。被称为LED数字显示器表面贴装型的产品(LF系列)是为回流焊接安装而开发出的产品。不能用回流焊接的产品是采取贯通印刷电路板的方式安装的所谓LED数字显示器双列直插式封装型(LA、LB、LAP、LBP系列)产品。这些产品用射流焊接法或双列直插式封装焊接来安装。关于安装条件，请参阅各种产品的产品规格说明书。

2024-08-30 - 技术问答代理服务技术支持采购服务