发光二极管

发光二极管直接或间接地影响着我们的日常生活。从信息显示到LED电视，到处都有这些LED的存在。它基本上是一个PN结二极管，当允许正向电流通过时会发出光。下图显示了LED的逻辑符号。

PN结二极管如何发光？

LED不是由硅或锗制成的，而是由砷化镓(GaAs)和磷化镓(GaP)等元素制成。之所以特意使用这些材料，是因为它们会发光。因此，当LED正向偏置时，电子像往常一样穿过结并与空穴结合。

这种作用导致N型区域的电子脱离导带并回到价带。在此过程中，每个自由电子所具有的能量就会释放出来。一部分释放的能量以热的形式出现，其余的则以可见光能量的形式释放。

如果LED是由硅和锗制成的，那么在电子复合过程中，所有能量都只会以热的形式耗散。另一方面，砷化镓(GaAs)和磷化镓(GaP)等材料拥有足够的足以产生可见光的能量光子。

• 如果LED是由砷化镓制成的，它们会产生红光。
• 如果LED是由磷化镓制成的，则此类LED会发出绿光。

现在考虑将两个LED背对背中连接到外部电压电源，使得一个LED的阳极连接到另一个LED的阴极，反之亦然。当外部电压施加到该电路时，一次只有一个LED工作，并且由于该电路的作用，当一个LED正向偏置而另一个LED反向偏置或反之亦然时，它会发出不同的光。

LED的优点

LED具有以下优点：

• 尺寸非常小。
• 开关速度非常快。
• 可以使用非常低的电压工作。
• 非常长的预期寿命。
• 制造工艺允许以不同的形状和图案进行制造。

LED的应用

LED主要用于数字显示，指示数字0到9。它们也用于数字仪表、时钟、计算器等中的七段显示器。