半导体发光器件包括半导体发光二极管（LED）、数字管、符号管、仪表管和点阵显示器（称为矩阵管）。事实上，数字管、符号管、仪表管和矩阵管中的每个发光单元都是发光二极管。

1。半导体发光二极管的工作原理、特点及应用（1）LED发光原理。发光二极管是由IIA-Ⅳ化合物半导体制成的，如GaAs（沈华佳）、GaP（GaP磷化物）、GaAsP（phosphor Shen Huajia）等半导体，其核心是PN结。因此，它具有一般p-n结的i-n特性，即正向传导、反向截止和击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光性能。在正电压下，电子从N区注入P区，空穴从P区注入N区。在另一个区域中，少数载体（少数）与大多数载体（多个）结合发光，如图1所示。

假设发光发生在P区，注入的电子直接与价带孔和光结合，或者首先由发光中心捕获，然后与空穴结合。除了这种发光复合，一些电子被非发光中心捕获（中心位于导带的中间和中间带的中间），然后与空穴复合，并且每个释放的能量小，可见光不能。形成。发光化合物与非发光化合物的比例越大，光量子效率越高。由于复合在少数扩散区中是发光的，光仅发生在pn结附近的m个数内。

理论和实践证明，光的峰值波长λ与发光材料中的半导体材料的带隙EG有关。λ1240／EG（mm）

公式中的EG单位是EV（电子伏特）。如果能产生可见光（在380nm紫外光到780nm红光），则半导体材料的EG应介于3.26和1.63eV之间。红灯的长光是红外光。红外、红色、黄色、绿色和蓝色发光二极管现在是可用的，但蓝光二极管昂贵和昂贵的使用。

（二）LED的特性1的意义。极限参数（1）允许功率PM：添加到LED两端的正DC电压和流过它的电流的最大值。超过这个值，LED是热的和损坏的。

（2）最大正向直流IFM：允许添加的最大正DC电流。超过这个值会损坏二极管。

（3）最大反向电压VRM：允许的最大反向电压。如果超过此值，则可能损坏LED。

（4）LED工作环境的环境温度范围：LED可以正常工作。低于或高于温度范围，LED将无法正常工作，并将大大降低效率。

2的意义。电参数（1）光谱分布和峰值波长：发光二极管产生的光不是单一波长，其波生长体如图2所示。

从图中可以看出λ0波长的强度最大，波长是峰值波长。

（2）发光强度IV：发光二极管的发光强度通常是指在正常线方向上的光强（对于圆柱形发光管是其轴线）。如果在这个方向上的辐射强度为（1/683）W/Sr，那么发光是1烛光（符号CD）。由于一般LED的发光强度为2，发光强度通常为坎德拉（MCD）。

（3）光谱半宽度（1/2）：表示发光管的光谱纯度。它指的是与图3中光的峰值强度相对应的两个波长之间的差异。

（4）半值角θ1/2和视角：θ1/2是光强值的方向与轴向强度值的轴向（法线方向）之间的夹角。

半值角的2倍是视角（或半功角）。

图3示出了两种不同类型LED的发光强度的角分布。垂直（正常）AO的坐标是相对发光强度，即发光强度与最大发光强度的比值。显然，法线方向的相对发光强度为1，从法线方向的角度越大，相对发光强度越小。这个图形可以得到一个半值角或一个视角。

（5）正向工作电流IF：指LED正常时的正向值。在实际使用中，如果应选择低于0.6的IFM。

（6）正向工作电压VF：在给定的正向电流下获得参数表中的工作电压。一般来说，它是在IF＝20mA下测量的。在VF下，发光二极管的正向电压为1.4～3V。当外界温度升高时，VF就会下降。

（7）V-I特性：LED的电压和电流之间的关系如图4所示。

当正向电压小于某一值（称为阈值）时，电流非常小并且不发光。当电压超过一定值时，正向电流随着电压的增加而迅速增加，并被照亮。LED的正向电压、反向电流和反向电压可以从V-I曲线得到。前向发光管的反向漏电流低于IR＜10μA。（三）LED的分类1。根据发光管的发光颜色

根据发光管的发光颜色，可分为红、橙、绿（再分为黄绿色、标准绿、纯绿）、蓝光等。此外，一些发光二极管包含两个或三个彩色芯片。

发光二极管可以分为四种类型，它们是透明的、无色的、透明的、有色的、有色的和无色的。散射的发光二极管用于引导灯。

2。光发射管的光表面特性

根据发光管、圆灯、方形灯、矩形、表面发光管、侧管、表面安装微型管等特点，将圆灯分为直径2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm和φ20mm AC。根据直径。在国外，3mm的发光二极管通常被记录为T-1；PHI 5mm被记录为T-1（3/4）；4.4mm被记录为T-1（1/4）。

圆形发光强度的角分布可以从半值角的大小来估计。从发光强度的角度分布可分为三类。

（1）高指向性。通常，它是尖端环氧封装或金属反射器腔封装，而不添加散射剂。半值角为5°～20°或更小，具有很高的方向性。它可作为局部照明光源或与光探测器结合形成自动检测系统。

（2）标准型。通常用作指示灯，其半角为20至45度。

（3）散射型。这是一个大角度指示器，具有45到90度或更大的半角，以及更大的散射剂。

三。根据发光二极管的结构

根据发光二极管的结构，它具有全环氧封装、金属基环氧封装、陶瓷基环氧封装和玻璃封装。

4。根据发光强度和工作电流

将光强和工作电流分为普通亮度的LED（光强＜10MCD）、超高亮度（＞100MCD）LED和10～100MCD的高亮度发光二极管。

一般来说，LED的工作电流在10毫安到几十毫安的范围内，而低电流LED的工作电流低于2mA（与普通发光管相同的亮度）。

除了上述分类方法之外，还存在对芯片材料进行分类并根据它们的功能进行分类的方法。

（四）LED的应用由于发光二极管的颜色、尺寸、形状、发光强度和透明性，应根据实际需要适当选择发光二极管的使用。

由于LED具有最大正电流IFM和最大反向电压VRM，所以在使用时应保证不超过此值。为了安全起见，实际的IF应低于0.6IFM；应允许反向电压VR