単一のLEDは、金線、LEDチップ、反射リング、カソードリード、プラスチックリード、アノードリードで構成されています。
発光ダイオードのコア部分は、p型半導体とn型半導体からなるウエハである。 P型半導体とn型半導体の間には、pn接合と呼ばれる遷移層があります。
PN接合内の一部の半導体材料では、いくつかのキャリアとほとんどのキャリア化合物の注入は、放出される光の形で過剰なエネルギーになり、電気エネルギーを光エネルギーに直接変換します。 Pn接合と逆電圧、いくつかのキャリアは注入が難しいため、光がありません。
一般にLEDとして知られている発光ダイオードと呼ばれるダイオードを生成するための注入エレクトロルミネセンス原理のこの使用。
LED発光プロセスは3つの部分から成っています:
前方バイアスキャリア注入、複雑な放射および光エネルギー伝送。
小さな半導体ウェーハはクリーンなエポキシ樹脂にカプセル化されており、電子がウェーハを通過すると、負に帯電した電子が正に帯電した正孔領域に移動して化合し、電子と正孔が同時に消失して光子を生成します。
電子と正孔の間のエネルギー (バンドギャップ) が大きいほど、生成される光子のエネルギーは高くなります。 光子のエネルギーは、光の色に対応する。 可視光のスペクトルでは、青色光と紫色光が最も多くのエネルギーを運び、オレンジ色の光と赤色光が最も少ないエネルギーを運びます。 異なる材料は異なるバンドギャップを有するので、異なる色の光を放出することができる。
順方向動作状態 (つまり、両端に正の電圧が追加される) の場合、電流はLEDアノードからカソードに流れ、半導体結晶は紫外線から赤外線までさまざまな色の光を放出し、光の強度は電流に関連しています。 アナロジーを使用するために、LEDはハンバーガーのようなものであり、発光材料は「パティ」のサンドイッチであり、上部と下部の電極はパンの肉です。 そして、発光材料の研究を通じて、人々は徐々に様々な光の色、ますます高いLEDコンポーネントの光効率を開発しましたが、どのように変化しても、LEDの総発光原理と構造はあまり変化していません。