LED 燈珠發出不同顏色的原因主要是由于以下因素:
半導體材料:
- LED 燈珠是由半導體材料制成的。不同的半導體材料,如氮化鎵 (GaN)、砷化鎵 (GaAs)、磷化鎵 (GaP) 和碳化硅 (SiC),具有不同的帶隙能量。
- 帶隙能量決定了半導體材料吸收和釋放電磁輻射的波長。
外加電壓:
- 當電流流過 LED 燈珠時,電子從高能級躍遷到低能級。
- 這一躍遷釋放出能量,以電磁輻射的形式釋放。
- 外加電壓的強弱影響電子躍遷的能量,從而改變電磁輻射的波長(顏色)。
摻雜劑:
- LED 燈珠中添加摻雜劑可以改變半導體材料的帶隙能量。
- 不同的摻雜劑會產生不同的帶隙能量,導致不同顏色的電磁輻射。
- 例如,氮化鎵 (GaN) 摻雜硅 (Si) 會產生藍色 LED,而摻雜鎂 (Mg) 會產生綠色 LED。
封裝:
- LED 燈珠通常用環氧樹脂或硅膠封裝。
- 封裝材料會吸收或反射某些波長的電磁輻射。
- 這可以改變 LED 燈珠發出的顏色。
具體顏色:
- 紅色:由磷化鎵 (GaP) 制成,帶隙能量為 2.26 eV。
- 橙色:由砷化鎵 (GaAs) 和磷化鎵 (GaP) 的混合制成,帶隙能量約為 2.1 eV。
- 黃色:由砷化鎵 (GaAs) 制成,帶隙能量為 1.42 eV。
- 綠色:由氮化鎵 (GaN) 摻雜硅 (Si) 制成,帶隙能量約為 2.3 eV。
- 藍色:由氮化鎵 (GaN) 摻雜鎂 (Mg) 制成,帶隙能量約為 3.4 eV。
- 紫色:由氮化鎵 (GaN) 摻雜銦 (In) 制成,帶隙能量約為 3.5 eV。
- 白色:通過將藍色 LED 與黃色磷光體結合產生。
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