發光二極體英文解釋翻譯、發光二極體的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【電】 light-emittingdiode
分詞翻譯:
發光的英語翻譯:
irradiate; radiate; shine; be luminous; blaze; gloss
【計】 luminesce
【化】 luminescence
【醫】 luminescence; photogenesis
二的英語翻譯:
twin; two
【計】 binary-coded decimal; binary-coded decimal character code
binary-to-decimal conversion; binary-to-hexadecimal conversion
【醫】 bi-; bis-; di-; duo-
極體的英語翻譯:
【醫】 corpora polare; polar bo***s; polar cells; polar globules; polocyte
專業解析
發光二極體(英文:Light Emitting Diode,縮寫:LED)是一種基于半導體PN結的電緻發光器件。其核心原理是當施加正向偏壓時,電子與空穴在PN結的活性層内複合,釋放的能量以光子的形式發射出來,實現電能到光能的直接轉換。
詳細解釋:
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術語定義與核心原理:
- “發光” (Light Emitting): 指器件在通電時能夠主動發出可見光(或紅外、紫外光)。這區别于依賴反射環境光的被動顯示器件。
- “二極體” (Diode): 指其核心結構是一個半導體PN結二極管,具有單向導電性(正向導通,反向截止)。電流隻能從P型半導體流向N型半導體。
- 工作機制: 當在PN結兩端施加正向電壓(P區接正,N區接負)時,N區的電子獲得能量越過PN結注入P區,P區的空穴注入N區。電子與空穴在結區附近相遇并複合。複合過程中,電子從高能級的導帶躍遷到低能級的價帶,多餘的能量以光子的形式釋放,産生光輻射。這種現象稱為“電緻發光”(Electroluminescence)。
-
工作特性與優勢:
- 低功耗: LED将電能直接轉化為光能,效率遠高于白熾燈(熱輻射)和熒光燈(放電激發熒光粉)。其光電轉換效率可達50%以上(理論極限更高)。
- 長壽命: 固态發光,無燈絲、玻璃泡殼等易損部件。使用壽命通常可達數萬小時(約5-10萬小時),遠長于傳統光源。
- 響應速度快: 開關響應時間在納秒(ns)級别,適用于高頻閃爍和動态顯示。
- 體積小、結構堅固: 半導體芯片結構使其體積小巧,耐震動和沖擊。
- 環保: 不含汞等有害物質。
- 色彩豐富、可調光: 通過使用不同半導體材料(如GaAs, GaP, GaN, InGaN等)或熒光粉轉換,可以發出從紅外到紫外各種波長的光,覆蓋整個可見光譜。亮度可通過電流方便調節。
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主要應用領域:
- 指示與顯示: 設備狀态指示燈、數碼管、點陣屏、戶外全彩顯示屏。
- 照明: 家用/商用/工業用照明(燈泡、燈管、面闆燈)、汽車照明(日行燈、尾燈、大燈)、景觀照明、手電筒。
- 背光源: 液晶顯示器(LCD TV, 手機, 平闆電腦)的背光模組。
- 通信: 紅外LED用于遙控器、光通信(如光纖接入)。
- 其他: 植物生長燈、醫療設備、紫外固化等。
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材料與光譜:
- 不同半導體材料的帶隙能量不同,決定了發出光子的能量(波長/顔色)。例如:
- GaAs (砷化镓): 紅外光(不可見)。
- GaP (磷化镓): 紅、綠光(早期)。
- GaAsP (磷砷化镓): 紅、橙、黃光。
- AlGaInP (鋁镓铟磷): 紅、橙、黃、黃綠光(高亮度)。
- InGaN (氮化铟镓): 藍、綠、白光(藍光芯片激發熒光粉)、紫外光(激發RGB熒光粉得白光或其他顔色)。
參考資料來源:
- IEEE Photonics Society - LED Fundamentals: https://www.photonicssociety.org/led-fundamentals (權威學術組織關于LED基礎原理的介紹)
- 《半導體器件物理》(施敏, S.M. Sze) - 經典教材中關于PN結和發光二極管的章節。(權威教材)
- Cree LED Components Technology Overview: https://www.cree.com/led-components/about/technology-overview (領先LED制造商的技術概述)
- U.S. Department of Energy - How LEDs Work: https://www.energy.gov/energysaver/how-energy-efficient-light-bulbs-compare (美國能源部關于LED能效的解釋)
- Nichia Corporation - White LED Technology: https://www.nichia.co.jp/en/product/white_led.html (藍光LED和白光LED技術先驅的技術說明)
- Wikipedia - Light-emitting diode (Materials section): https://en.wikipedia.org/wiki/Light-emitting_diode#Materials (維基百科關于LED材料與光譜的詳細條目,引用可靠來源)
網絡擴展解釋
發光二極體(Light-Emitting Diode,LED)是一種将電能直接轉換為光能的半導體電子器件,其核心原理基于電緻發光效應。以下是詳細解釋:
1.結構與組成
發光二極體主要由以下部件構成:
- 晶粒(芯片):核心發光部分,由半導體材料(如砷化镓、磷化镓等)制成,形成PN結結構。
- 封裝體:通常為環氧樹脂,用于保護晶粒并固定支架,部分封裝體頂部設計為透鏡以控制發光角度。
- 金線與支架:金線連接晶粒與電極,支架負責導電并支撐整體結構。
2.工作原理
當施加正向偏置電壓時,PN結中的電子與空穴結合,釋放能量并以光子形式輻射發光。光的顔色由半導體材料的能隙決定,例如:
- 紅光:磷化鋁镓铟(AlGaInP)
- 藍光/白光:氮化镓(GaN)。
3.特性與優勢
- 高效節能:電能直接轉化為光能,效率遠高于白熾燈。
- 長壽命:無燈絲結構,壽命可達數萬小時。
- 顔色多樣:通過調整材料成分,可發出可見光(400-760納米)、紅外線或紫外線。
4.應用領域
- 顯示與指示:電子設備指示燈、數碼屏幕、交通信號燈。
- 照明:白光LED廣泛用于室内外照明。
- 通信與傳感:紅外LED用于遙控器、光通信。
補充說明
LED的亮度與電流呈正相關,但需控制電流以避免過熱損壞。其封裝形态多樣,可適應不同場景需求。
以上内容綜合了多個權威來源,如需進一步技術細節,可參考、5、7等原始資料。
分類
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