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在LED的直流電壓下,電子從電源獲得能量,克服電場驅(qū)動的PN結(jié)電場,從N區(qū)過渡到P區(qū)。這些電子在P區(qū)與空穴復(fù)合。由于漂移到P區(qū)的自由電子比P區(qū)的價電子具有更高的能量,當發(fā)生復(fù)合時,電子回到低能態(tài),多余的能量以光子的形式釋放出來。發(fā)射光子的波長與能量差有關(guān)??梢钥闯?,發(fā)光區(qū)域主要在PN結(jié)附近,發(fā)光是由于電子和空穴的復(fù)合釋放能量。
在半導體二極管中,電子從進入到離開半導體區(qū)域的整個過程中都會遇到電阻。原則上,半導體二極管的物理結(jié)構(gòu)與從負極發(fā)射并返回正極的電子數(shù)量相同。當普通二極管中發(fā)生電子-空穴對復(fù)合時,由于能級差異的因素,發(fā)射的光子光譜不在可見光范圍內(nèi)。
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