LEDは英語の(light emitting diode)発光ダイオードの略語。半導体材料で作られた微細な固体光源であり、電気エネルギーを光に変換することができる。
PN 接合
発光ダイオードのコア部分はP型半導体とn型半導体からなり、P型半導体とN型半導体の間には過渡層がある。これはPN接合と呼ばれる。このPN接合を越えて、電子がNからPの穴に拡散、穴(空席)がP型材料からN区に拡散し、この相互拡散の結果、PN接合部に高さeΔVの障壁が形成される。電子と穴の更なる拡散を阻止して平衡状態になる。
十分に高い直流電圧Vが付けされており、かつ、P型材料が正極に接し、N型材料が負極している場合、(順方向)PN電子と穴は、PN接合部にある障壁を克服し、それぞれP区とN区に向かう。PN接合部では、電子が穴に出会い、複合して、電子が高準位から低準位に遷移し、電子が余分なエネルギーを光の形で放出し、エレクトロルミネセンス現象を発生させる。これが発光ダイオードの発光原理である。
LEDの内在的な特徴による、LEDが伝統的な光源を代わりに最も理想的な光源で、それは広く利用することができる。
主に
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体積が小さい
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電力消費が低い
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高輝度、熱が出にくく
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耐久性が優れている。