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發光二極體的原理與應用 大綱(Outline) ☆半導體(Semiconductor) ☆二極體(Diode) ☆發光二極體(Light Emitting Diode ,LED)原理 ☆發光二極體(LED)-應用 ☆發光二極體(LED)-特性 ☆結論(Summary) 半導體(Semiconductor) ●半導體:導電性(電阻率)介於導體和絕緣體之間的物質。 ▽純半導體(亦稱為本質半導體):由單一元素(例如純矽或純鍺)所組成的晶體。 ▽ N型半導體:純半導體若添加少量五價元素(例如磷或砷) ，由於多了帶有負電性的自由電子(導電載子)，所以稱N(negative)型半導體。 ▽ P型半導體:純半導體若添加少量三價元素(例如硼或鎵) ，由於多了帶有正電性的電洞(導電載子) ，所以稱P(positive)型半導體。 二極體(Diode) ★當P型半導體和N型半導體緊密結合在一起時，即形成PN二極體。二極體是一種具有整流作用的電子元件。二極體容許電流向一特定方向流動，並阻止電流由相反方向流動。 (1)發光二極體 (Light Emitting Diode,LED) :如:磷化鎵、砷化鎵 (2)雷射二極體 (laser diode) :當LED產生的光是頻寬極窄的同調光（coherent light）時，則稱為雷射二極體。 (3)光電二極體 (photo diode) :光線射入PN接合，P領域的電洞、N領域的電子集合，產生電壓（光電效應）。 例如:太陽電池也是利用此種效應。 發光二極體(Light Emitting Diode ,LED) ★1955年，美國無線電公司的魯賓·布朗石泰首次發現了砷化鎵(GaAs)及其他半導體合金的紅外光放射作用。1962年，通用電氣公司的尼克·何倫亞克開發出第一種實際應用的可見光發光二極體。 ★發光二極體(LED):當有電流流通過時，會發光的二極體，即將電子信號轉變成光信號的元件。 ★發光原理:當二極體加上順向偏壓時，在P與N之各領域會有少數載子在結合處附近會再度結合而消滅，而少數載子所具有的能量會形成光而放射出。 發光二極體(LED)-應用 電視機、錄影機的遙控器，使用了紅外線發光二極體。 交通標誌 位移探測器，例如︰光學滑鼠。 發光二極體(LED)-應用 液晶顯示器、攜帶式電子產品(行動電話)背光源。 照明:手電筒、車頭燈、室內照明等等。 發光二極體(LED)-特性 壽命長 (十萬小時，日光燈的10倍) 低耗電量(低電壓、低電流起動) 低發熱量(熱輻射少) 環保(無汞汙染) 高防震性、耐衝擊不易破 體積小和易開發成輕薄短小的產品，應用面廣  Summary-人類未來照明的夢想 ★白光發光二極體是二十一世紀照明新革命 * 發光二極體 太陽能電池 接 面 P N 接 面 P N 接 面 P N 發光二極體在電路圖上的符號 發光二極體在電路圖上的符號 發光二極體在電路圖上的符號 發光二極體在電路圖上的符號 發光二極體在電路圖上的符號 成本高 壽命長、低耗電量、低發熱量、環保、高防震性、耐衝擊不易破 發光二極體 有汞汙染 易碎 發光效率佳 日光燈 效率低 高耗電 壽命短 易碎 價格便宜 白熾燈泡 缺點 優點 　 ★白光 LED 照明的目標- 防止溫室效應、保護地球環境 *