探究发光二极管(研究报告)..doc

探究发光二极管 组长：陆程 组员：陆程 刘智雄 由凤仪 骆伟舜 刘孟奇 目录 一.开头---------------------------------------------------------------p3 二.二极管-------------------------------------------------------------p3 三．二极管的应用---------------------------------------------------------------------------------p4 四．半导体的历史------------------------------------------------------p5 五．发光二极管--------------------------------------------------------p5 六．发光二极管的种类--------------------------------------------------p7 七．发光二极管的历史及发展------------------------------------------ p8 八．发光二极管的应用-------------------------------------------------------------------------p9 九．结尾--------------------------------------------------------------------------------------------p10 一.开头 早在上世纪50年代，人们就已经了解半导体材料可产生光线的基本知识,1960年， 第一个商用二极管诞生了。此后至今，二极管发光的性质被更为准确更为完整的认知， 并被积极应用于生活的方方面面。最初发光二极管用作仪器仪表的指示光源，后来各种 光色的发光二极管在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用，产生了很好的经济 效益和社会效益。就日常生活而言，十字路口的交通信号灯，应用了发光二极管为光源 ，节能近90％；又如汽车上安装的高位刹车灯，由于发光二极管响应速度快（纳秒级） ，可以及早让尾随车辆的司机知道行驶状况，从而减少汽车追尾事故的发生；再如家里 常见的匙扣式微型电筒抑或是被我们称作新式手电的照明工具其核心，也正是发光二极 管。而我们本次的研究，正是由于对新式手电筒为什么比以往白炽灯式的手电光强度更 高，更耐用。这正是我们本次研究的主题在这里，我们需要为大家做一下说明,LED（英 文 light emitting diode ）是发光二极管的缩写，此后以便叙述。下面就是我将简述这 次的研究成果。 如果我们要明白发光二极管的原理，那么我们必需明白什么是二极管。下面我们先来介绍一下二极管。 二.二极管 让我们先来明白什么是二极光。二极管的定义：它只往一个方向传送电流的电子零件。它是一种具有1个零件号接合的2个端子的器件，具有按照外加电压的方向，使电流流动或不流动的性质。物质存在的形式多种多样，固体、液体、气体、等离子体等等。我们通常把导电性和导电导热性差或不好的材料，如金刚石、人工晶体、琥珀、陶瓷等等，称为绝缘体。而把导电、导热都比较好的金属如金、银、铜、铁、锡、铝等称为导体。可以简单的把介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体。在纯净的硅晶体中掺入五价元素（如磷），使之取代晶格中硅原子的位置，就形成了N型半导体。在纯净的硅晶体中掺入三价元素（如硼），使之取代晶格中硅原子的位置，形成P型半导体价电子挣脱共价键的束缚变成为自由电子而留下一个空位置称空穴。运载电荷的粒子称为载流子。本征半导体有两种载流子，即自由电子和空穴均参与导电。ni=pi=K1T^(3/2)e^(-EGO/(2kt)) k为玻耳兹曼常数（8.63*10^-5eV/K），EGO为热力学零度时破坏共价键所需能量，K1为载流子有效质量、有效能量等级密度有关常量.也就是当在绝对零度是它就为绝缘体。 如果将P型半导体与N型半导体用特殊工艺贴在一起，在它们交界面就会形成PN结。因为物质有从浓度高的位置移向浓度低的位置（扩散运动），所以会有些自由移动的电子到空穴集中的位置，填补空穴这叫做复合（自由电子在运动的过程中如果与空穴相遇就会填补空穴，使两者同时消失，这种现象称为复合。扩散到P区的自由电子与空穴复合，而扩散到N区的空穴与自由电子复合，所以在交界面附近多子的浓度下降，P区出现负离子区，N区出现正离子区，它们是不能