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一、 LED 的结构及发光原理
50 年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识，第一个商用 二极管产生于 1960 年。 LED 是英文 light emitting diode （发光二极管）的缩写，它的基本结构是 一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的 作用，所以 LED 的抗震性能好。
发光二极管的核心部分是由 p 型半导体和 n 型半导体组成的晶片，在 p 型半导体和 n 型半导体之间有一个过渡层，称为 p-n 结。在某些半导体材料的 PN 结中，注入的少数 载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。 PN 结加 反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管， 通称 LED 。 当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从 LED 阳极流向阴极时，半导体 晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。
二、 LED 光源的特点
1. 电压： LED 使用低压电源，供电电压在 6-24V 之间，根据产品不 同而异，所以它是一个比使用高压电源 更安全的电源，特别适用于公共场所。
2. 效能：消耗能量较同光效的白炽灯减少 80%
3. 适用性：很小，每个单元 LED 小片是 3-5mm 的正方形，所以可以 制备成各种形状的器件，并且适合于易变的环境
4. 稳定性： 10 万小时，光衰为初始的 50%
5. 响应时间：其白炽灯的响应时间为毫秒级， LED 灯的响应时间为纳 秒级
6. 对环境污染：无有害金属汞
7. 颜色：改变电流可以变色，发光二极管方便地通过化学修饰方法， 调整材料的能带结构和带隙，实现红黄绿兰橙多色发光。如小电流时为红色的 LED ，随着电流的增加， 可以依次变为橙色，黄色，最后为绿色。
8. 价格：LED 的价格比较昂贵，较之 于白炽灯，几只 LED 的价格就 可以与一只白炽灯的价格相当，而通常每组信号灯需由上 300 ～ 500 只二极管构成。
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