Отдельный светодиод состоит из золотой проволоки, светодиодного чипа, отражающего кольца, катодного вывода, пластикового вывода и анодного вывода.
Основной частью светодиода является пластина, состоящая из полупроводника p-типа и полупроводника n-типа. Между полупроводником p-типа и полупроводником n-типа находится переходный слой, называемый pn-переходом.
В некоторых полупроводниковых материалах в PN-переходе инжекция небольшого количества носителей заряда и большого количества носителей заряда приводит к выделению избыточной энергии в виде света, что обеспечивает прямое преобразование электрической энергии в световую. При обратном напряжении на PN-переходе инжекция небольшого количества носителей заряда затруднена, поэтому свет не проникает.
Этот принцип электролюминесценции, основанный на впрыскивании электролюминесценции, используется для создания диодов, обычно называемых светодиодами.
Процесс светодиодного излучения состоит из трех частей:
Инжекция носителей заряда при прямом смещении, комплексное излучение и передача световой энергии.
Крошечные полупроводниковые пластины заключены в чистую эпоксидную смолу. Когда электроны проходят через пластину, отрицательно заряженные электроны перемещаются в область положительно заряженных дырок и соединяются с ней; электроны и дырки одновременно исчезают, образуя фотоны.
Чем больше энергия (ширина запрещенной зоны) между электронами и дырками, тем выше энергия образующегося фотона. Энергия фотона, в свою очередь, соответствует цвету света. В спектре видимого света синий и фиолетовый свет несут наибольшую энергию, а оранжевый и красный — наименьшую. Поскольку разные материалы имеют разную ширину запрещенной зоны, они, следовательно, способны излучать свет разных цветов.
Когда он находится в рабочем состоянии (т.е.(при подаче положительного напряжения на оба конца), ток течет от анода светодиода к катоду, полупроводниковый кристалл излучает свет разных цветов от ультрафиолетового до инфракрасного, а интенсивность света связана с током. Если использовать аналогию, светодиод — это как бургер: светоизлучающий материал — это «котлета», а верхний и нижний электроды — это начинка. Благодаря изучению светоизлучающих материалов постепенно разрабатывались светодиоды с различными цветами света и все большей светоотдачей, но, несмотря на эти изменения, общий принцип и структура светодиода практически не изменились.
