发光二极体英文解释翻译、发光二极体的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【电】 light-emittingdiode
分词翻译:
发光的英语翻译:
irradiate; radiate; shine; be luminous; blaze; gloss
【计】 luminesce
【化】 luminescence
【医】 luminescence; photogenesis
二的英语翻译:
twin; two
【计】 binary-coded decimal; binary-coded decimal character code
binary-to-decimal conversion; binary-to-hexadecimal conversion
【医】 bi-; bis-; di-; duo-
极体的英语翻译:
【医】 corpora polare; polar bo***s; polar cells; polar globules; polocyte
专业解析
发光二极体(英文:Light Emitting Diode,缩写:LED)是一种基于半导体PN结的电致发光器件。其核心原理是当施加正向偏压时,电子与空穴在PN结的活性层内复合,释放的能量以光子的形式发射出来,实现电能到光能的直接转换。
详细解释:
-
术语定义与核心原理:
- “发光” (Light Emitting): 指器件在通电时能够主动发出可见光(或红外、紫外光)。这区别于依赖反射环境光的被动显示器件。
- “二极体” (Diode): 指其核心结构是一个半导体PN结二极管,具有单向导电性(正向导通,反向截止)。电流只能从P型半导体流向N型半导体。
- 工作机制: 当在PN结两端施加正向电压(P区接正,N区接负)时,N区的电子获得能量越过PN结注入P区,P区的空穴注入N区。电子与空穴在结区附近相遇并复合。复合过程中,电子从高能级的导带跃迁到低能级的价带,多余的能量以光子的形式释放,产生光辐射。这种现象称为“电致发光”(Electroluminescence)。
-
工作特性与优势:
- 低功耗: LED将电能直接转化为光能,效率远高于白炽灯(热辐射)和荧光灯(放电激发荧光粉)。其光电转换效率可达50%以上(理论极限更高)。
- 长寿命: 固态发光,无灯丝、玻璃泡壳等易损部件。使用寿命通常可达数万小时(约5-10万小时),远长于传统光源。
- 响应速度快: 开关响应时间在纳秒(ns)级别,适用于高频闪烁和动态显示。
- 体积小、结构坚固: 半导体芯片结构使其体积小巧,耐震动和冲击。
- 环保: 不含汞等有害物质。
- 色彩丰富、可调光: 通过使用不同半导体材料(如GaAs, GaP, GaN, InGaN等)或荧光粉转换,可以发出从红外到紫外各种波长的光,覆盖整个可见光谱。亮度可通过电流方便调节。
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主要应用领域:
- 指示与显示: 设备状态指示灯、数码管、点阵屏、户外全彩显示屏。
- 照明: 家用/商用/工业用照明(灯泡、灯管、面板灯)、汽车照明(日行灯、尾灯、大灯)、景观照明、手电筒。
- 背光源: 液晶显示器(LCD TV, 手机, 平板电脑)的背光模组。
- 通信: 红外LED用于遥控器、光通信(如光纤接入)。
- 其他: 植物生长灯、医疗设备、紫外固化等。
-
材料与光谱:
- 不同半导体材料的带隙能量不同,决定了发出光子的能量(波长/颜色)。例如:
- GaAs (砷化镓): 红外光(不可见)。
- GaP (磷化镓): 红、绿光(早期)。
- GaAsP (磷砷化镓): 红、橙、黄光。
- AlGaInP (铝镓铟磷): 红、橙、黄、黄绿光(高亮度)。
- InGaN (氮化铟镓): 蓝、绿、白光(蓝光芯片激发荧光粉)、紫外光(激发RGB荧光粉得白光或其他颜色)。
参考资料来源:
- IEEE Photonics Society - LED Fundamentals: https://www.photonicssociety.org/led-fundamentals (权威学术组织关于LED基础原理的介绍)
- 《半导体器件物理》(施敏, S.M. Sze) - 经典教材中关于PN结和发光二极管的章节。(权威教材)
- Cree LED Components Technology Overview: https://www.cree.com/led-components/about/technology-overview (领先LED制造商的技术概述)
- U.S. Department of Energy - How LEDs Work: https://www.energy.gov/energysaver/how-energy-efficient-light-bulbs-compare (美国能源部关于LED能效的解释)
- Nichia Corporation - White LED Technology: https://www.nichia.co.jp/en/product/white_led.html (蓝光LED和白光LED技术先驱的技术说明)
- Wikipedia - Light-emitting diode (Materials section): https://en.wikipedia.org/wiki/Light-emitting_diode#Materials (维基百科关于LED材料与光谱的详细条目,引用可靠来源)
网络扩展解释
发光二极体(Light-Emitting Diode,LED)是一种将电能直接转换为光能的半导体电子器件,其核心原理基于电致发光效应。以下是详细解释:
1.结构与组成
发光二极体主要由以下部件构成:
- 晶粒(芯片):核心发光部分,由半导体材料(如砷化镓、磷化镓等)制成,形成PN结结构。
- 封装体:通常为环氧树脂,用于保护晶粒并固定支架,部分封装体顶部设计为透镜以控制发光角度。
- 金线与支架:金线连接晶粒与电极,支架负责导电并支撑整体结构。
2.工作原理
当施加正向偏置电压时,PN结中的电子与空穴结合,释放能量并以光子形式辐射发光。光的颜色由半导体材料的能隙决定,例如:
- 红光:磷化铝镓铟(AlGaInP)
- 蓝光/白光:氮化镓(GaN)。
3.特性与优势
- 高效节能:电能直接转化为光能,效率远高于白炽灯。
- 长寿命:无灯丝结构,寿命可达数万小时。
- 颜色多样:通过调整材料成分,可发出可见光(400-760纳米)、红外线或紫外线。
4.应用领域
- 显示与指示:电子设备指示灯、数码屏幕、交通信号灯。
- 照明:白光LED广泛用于室内外照明。
- 通信与传感:红外LED用于遥控器、光通信。
补充说明
LED的亮度与电流呈正相关,但需控制电流以避免过热损坏。其封装形态多样,可适应不同场景需求。
以上内容综合了多个权威来源,如需进一步技术细节,可参考、5、7等原始资料。
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