这时在N型物质的自由电子会被负极电子排斥和吸引到正极电子。在P型物质中的电子空穴就移向另一方向。
当电压在电子之间足够高的时候,在损耗区的电子将会在它的电子空穴中和再次开始自由移动。损耗区消失,电流通过二极管。
如果尝试使电流向其它方向流动,P型端就边接到电流负极和N型连接到正极,这时电流将不会流动。N型物质的负极电子被吸引到正极电子。
P型物质的正极电子空穴被吸引到负极电子。因为电子空穴和电子都向错误的方向移动所以就没有电流流通过汇合处,损耗区增加。
发光二极管为什么会发光?
当pn结两端做好电极引出管脚并封装好后,就形成了一个二极管。二极管的特性基本就是pn结的特性,有的用作整流,有的用来检波,有的可以发光;这些只不过是参数的调节或者材料的改变,其基本原理是相同的。
光是能量的一种形式,一种可以被原子释放出来。是由许多有能量和动力但没质量的微小粒子似的小捆组成的。这些粒子被叫做光子,是光的最基本单位。光子是因为电子移动才释放出来。电子在不同的轨函数有着不同等的能量。
当二极管的两端加上正向偏压,大部分电压就加到空间电荷区上。这时内建电场电压降低,打破了载流子的扩散漂移平衡:p区空穴向n区扩散、n区电子向p区扩散,等效于外加电场给n区注入空穴、给p区注入电子。
注入n区的空穴很快与电子复合辐射光子,注入p区的电子也很快与空穴复合辐射光子, pn结就在电场的作用下就不断的发光。在外加正向电压很小时,注入载流子的量极小,肉眼看不到发出的光;
只有当外加电压接近或超过内建电场电压时才会大量地注入载流子,这样就可以看见二极管发出明亮的光。
对于发光二极管,需要注入的电子和空穴尽快地复合,复合电流占总电流的比例越大发光效率越高,让电能更多地转化为光能而不是热能;而普通二极管一般需要注入的电子和空穴尽量少地复合。
自由电子从P型层通过二极管落入空的电子空穴。这包含从传导带跌落到一个更低的轨函数,所以电子就是以光子形式释放能量。这在任何二极管里都会发生的,在普通二极管里,半导体材料本身吸引大量的光能而结束。
发光二极管的英文简称为LED。在生活中可以见到各种颜色的发光二极管,有的发绿光,有的发红光,有的发蓝光,光彩夺目,还有的发不可见的红外和紫外光。