LED是怎样发光的

2010年上海世博会广泛采用了以LED为代表的照明光源，不但营造出五光十色、流光溢彩的绚丽夜景，还成功展现了照明器具低碳变革与更新的成果。

LED发光器结构图

LED是发光二极管（Light Emitting Diode）的英文首字母缩写。它是一种新型的固体发光光源，能直接将电能转化为光能，比传统的白炽灯、荧光灯更加节能省电，寿命更长，适用性也更强。科学家预测，LED将成为未来照明科技的发展方向，在照明发展史上具有革命性意义。

LED的核心部分是由p型和n型半导体组成的芯片。芯片材料有氮化镓（GaN）、磷化镓（GaP）、磷砷化镓（GaAsP）、砷化镓（GaAs）等。在它的p型和n型半导体之间有一个过渡层，称为pn结。电流通过pn结，带电粒子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，完成电能转换成光能的过程，这在物理学上称为“电致发光”。把电致发光的半导体芯片放在带引线的基座上，四周再用环氧树脂密封，形成几毫米大小的单个发光体，这就成了LED发光器件。

发光二极管

不同种类的LED能够发出从红外线到紫外线之间不同颜色的光，却不会发白光。人们最早做出的是红光LED，电视机上表示电源开启的小红点就是红光LED；最迟出现的是蓝光和绿光LED。这些彩色的LED只能用来制作指示灯或彩色的装饰景观灯。为了制造出可供照明使用的白光灯，人们在蓝光LED上涂上荧光粉，将蓝光转化成白光。这样它就成了同白炽灯、荧光灯一样发白光的照明光源了。这项改变LED光色的研究，足足花费了科研人员30多年的时间。

此后，研究者又致力于白光LED发光效率的提高。如今白光LED的发光效率已经大大高于常用的节能灯，开始进入批量生产和普及推广阶段。LED的生产过程与传统的白炽灯、荧光灯的生产过程截然不同，其芯片的制造是在蓝宝石基底上外延生成的，然后切割成零点几毫米的芯片颗粒，再封装成单个独立的发光体，这是一个精细、复杂、科技含量极高的生产过程，也是它比传统灯具价格昂贵的主要原因。（谈宏淦）