二极管发光奥秘

模拟电路

二极管发光奥秘
光是一种能量形式，可由原子释出。光由一些具有能量和动量但无质量的类粒子束组成
。这些粒子称为光子，是光的最基本单位。
电子的跃迁会释放出光子。在原子结构中，电子在原子核周围的轨道中运动。电子在不
同的轨道中具有不同的能量值。通常，能量更高的电子在离原子核更远的轨道中运动。

为了让电子能够从低能轨道跃迁至高能轨道，就必须提高它的能级。反过来，电子从高
能轨道跌落至低能轨道时则会释出能量。这种能量就以光子的形式得到释放。能量差约
大，释出的光子能量就越大，继而表现为更高的频率。（有关详细说明，请查看光的原
理。）
我们在上一节已经了解到，自由电子通过二极管时会陷入P型层中的空穴。这一过程涉及
电子从传导带到低轨道的跌落，因而电子会以光子的形式释放出能量。这种情况在所有
的二极管中都会发生，但只有当二极管由某些特定材料制成时，您才能看到光子。举例
来说，普通硅二极管中的原子会以一种特定方式排列，在这种排列下，电子跌落的距离
相对而言比较短，这导致产生的光子频率过低（它们在光谱中处于红外线区域），不能
为人眼所见。当然，这也不一定就是坏事：红外线LED有很多用途，例如它是制造遥控器
的理想元件。


可见光发光二极管(VLED)，例如用来点亮电子钟表中的数字的发光二极管，其构成材料
就以传导带与低轨道之间的间隙较大为特征。间隙的大小决定光子的频率——从而决定了
光的颜色。
尽管所有的二极管