发光二极管
摘要：发光二极管是一种半导体器件，它可以将电能转换为光能。发光二极管具有较低的功耗、寿命长、亮度高、响应速度快等优点，已经被广泛应用于指示灯、显示器、照明等领域。
发光二极管简介
发光二极管（英文名：Light Emitting Diode，简称 LED）是一种能够将电能直接转化为可见光、红外光或紫外光的 半导体发光器件。它属于二极管家族的一种，具有单向导通特性，同时在正向通电时能发出不同波长的光。
与传统的白炽灯、荧光灯相比，LED 具有能耗低、寿命长、体积小、响应快、颜色丰富等优点，广泛应用于照明、显示、指示、通信等各类场景中，是当前最重要的固态光源之一。
发光二极管结构及工作原理
发光二极管由P型半导体和N型半导体组成，中间夹着PN结。P型半导体中的空穴浓度较高，N型半导体中的电子浓度较高。PN结两侧为P区和N区，P区为阳极，N区为阴极。当发光二极管两端加上正向电压时，空穴和电子在PN结相遇并发生复合，电子的能量被释放，发出光子。此时，发光二极管的正极应连接于电源的正极，负极应连接于电源的负极。
LED 的核心是一个 PN 结结构，当其处于正向偏置时：
电子从 N 区流向 P 区，空穴从 P 区流向 N 区；
在 PN 结的交界处复合时释放能量；
能量以 光子的形式释放出来，形成可见光或不可见光（红外/紫外）；
光的波长（即颜色）取决于半导体材料的 带隙宽度（Eg）。
不同材料组合可制造出不同颜色的 LED，如 GaAs（红外），GaP（绿色），GaN（蓝光/白光）等。
发光二极管正负极
发光二极管的正负极一般用色彩区分。在发光二极管的正极处连接一段长度短、颜色为红色或者淡桔红色的线，而在负极处连接一段长度长、颜色为绿色或黑色的线，有时也会用灰色线连接负极。
发光二极管电路图符号
发光二极管主要参数
| 参数名称 | 参数含义 |
| 正向电压（VF） | 通电发光所需的电压，一般为 1.8V–3.5V |
| 正向电流（IF） | 正常工作电流，常见为 5–30mA |
| 发光强度（Iv） | 单位角度内的亮度，一般以 mcd（毫坎德拉）表示 |
| 波长（λ） | 光的颜色代表值，红光约 620–630nm，蓝光约 470nm |
| 视角（View Angle） | 发光角度，常见为 30°、60°、120°等 |
| 色温（K） | 白光 LED 的色调冷暖区分，如 3000K 暖白光 |
| 寿命（L70） | 对物体颜色还原的能力，Ra > 80 为较好水平 |
| 显色指数（Ra） | 对物体颜色还原的能力，Ra > 80 为较好水平 |
发光二极管常见类型
| 类型 | 特点与用途 |
| 直插式 LED | 带引脚，常用于指示灯、简单照明 |
| 贴片式 LED (SMD) | 用于背光源、指示灯、高密度照明模块 |
| 大功率 LED | 功率 1W–100W，用于道路、工业、投光照明 |
| RGB LED | 三色合一，适用于全彩显示、氛围照明 |
| COB 集成 LED | 多晶片封装成一体，亮度高、散热好 |
| IR/UV LED | 发红外/紫外光，用于遥控、消毒、固化等领域 |
| 发光数码管 | 数字显示结构，常用于电子表、计时器等 |
发光二极管应用领域
照明：家居照明、工业照明、道路照明、植物照明
显示与背光：LED 显示屏、LCD 背光源、指示灯
汽车电子：车灯、仪表盘、内饰氛围灯
消费电子：手机指示灯、键盘背光、手电筒
红外与紫外：遥控发射器、医疗固化、紫外杀菌
通信与传感：光通信、光耦合器、可见光通信（Li-Fi）