發光二極管，簡稱為LED，是一種常用的發光器件，通過電子與空穴復合釋放能量發光，它在照明領域應用廣泛。它可高效地將電能轉化為光能，在現代社會具有廣泛的用途，如照明、平板顯示、醫療器件等。今天Aigtek安泰電子就(jiu)給大(da)家分(fen)享一些發光二極(ji)(ji)管的(de)知識，以(yi)及(ji)在實驗(yan)過程(cheng)中功率(lv)放大(da)器是如何對發光二極(ji)(ji)管（LED小燈）進行驅動的(de)。

　　關于發光二極管的(de)研究(jiu)發展

　　發(fa)(fa)(fa)光(guang)二極(ji)管這種(zhong)電子元件(jian)早(zao)在1962年出(chu)現，早(zao)期只能(neng)發(fa)(fa)(fa)出(chu)低(di)光(guang)度的(de)(de)(de)紅光(guang)，之(zhi)后發(fa)(fa)(fa)展出(chu)其他單色光(guang)的(de)(de)(de)版本，能(neng)發(fa)(fa)(fa)出(chu)的(de)(de)(de)光(guang)已遍及可見(jian)光(guang)、紅外(wai)線及紫外(wai)線，光(guang)度也(ye)提高到相(xiang)當的(de)(de)(de)光(guang)度。而用途也(ye)由初時作為指示(shi)燈(deng)、顯示(shi)板等(deng)。

　　1962年，尼克·何倫(lun)亞克(NickHolonyakJr.)及其(qi)在(zai)通用電氣(qi)（GE）公司的團(tuan)隊利用磷砷化鎵(jia)（GaAsP）材料(liao)制成(cheng)了紅色發光二極管，這也(ye)成(cheng)為了第一(yi)顆可見光LED，被普遍視為LED之(zhi)祖

　　其(qi)中藍(lan)色發光二極管，即藍(lan)光LED，其(qi)發明獲譽為(wei)“愛迪(di)生之后(hou)的第二次照明革命”。藍(lan)光LED的發明，使得人類湊齊能發出(chu)(chu)三原色（紅、黃、藍(lan)）光的LED，得以用LED湊出(chu)(chu)足夠亮的白光。

　　白光(guang)LED燈的發(fa)(fa)明，大(da)幅(fu)提高了人類的照明效率(lv)。日(ri)本(ben)名(ming)(ming)古屋大(da)學和(he)名(ming)(ming)城大(da)學教授赤崎勇、名(ming)(ming)古屋大(da)學教授天野浩和(he)美國加(jia)利福尼亞大(da)學教授中村(cun)修二因(yin)“發(fa)(fa)明高亮(liang)度藍色(se)發(fa)(fa)光(guang)二極管，帶來了節(jie)能明亮(liang)的白色(se)光(guang)源(yuan)”共同(tong)獲得(de)2014年的諾貝爾(er)物理學獎。

　　發光二極管原理

　　發(fa)光二(er)極(ji)管(guan)(guan)與普通二(er)極(ji)管(guan)(guan)一樣是由一個PN結組成，也具有單(dan)向(xiang)導電性。當給發(fa)光二(er)極(ji)管(guan)(guan)加上正(zheng)向(xiang)電壓后產(chan)生自發(fa)輻射的熒光。

　　發(fa)(fa)光二(er)極管與普(pu)通二(er)極管一(yi)樣是由一(yi)個PN結組成，也具有單向導電性。當給發(fa)(fa)光二(er)極管加上正向電壓后，從P區注入到(dao)N區的空穴和由N區注入到(dao)P區的電子，在PN結附近數微(wei)米內(nei)分別與N區的電子和P區的空穴復合，產(chan)生自發(fa)(fa)輻射的熒光。

　　不同(tong)的半導體材料中電子和(he)(he)空穴(xue)(xue)所(suo)處的能(neng)量(liang)(liang)狀態不同(tong)。當電子和(he)(he)空穴(xue)(xue)復合時釋放(fang)出的能(neng)量(liang)(liang)多少不同(tong)，釋放(fang)出的能(neng)量(liang)(liang)越多，則發(fa)出的光的波長越短。

　　功率放大器驅(qu)動線圈點亮LED小(xiao)燈

　　通過信號發生器給功率放大器提供一個激勵信號（正弦波），功率放大器輸出大電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)加載到(dao)線(xian)圈(quan)上，當(dang)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)通過線(xian)圈(quan)后，在線(xian)圈(quan)中形成磁場感應(ying)，感應(ying)磁場又會產(chan)生(sheng)感應(ying)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)來(lai)抵制通過線(xian)圈(quan)中的電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)。這(zhe)種(zhong)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)與線(xian)圈(quan)的相互(hu)作用關(guan)系稱為電(dian)(dian)(dian)(dian)的感抗。

　　兩個電(dian)(dian)感(gan)(gan)線(xian)圈(quan)(quan)(quan)相互(hu)靠(kao)近時，一個電(dian)(dian)感(gan)(gan)線(xian)圈(quan)(quan)(quan)的(de)磁(ci)場變化將影響另一個電(dian)(dian)感(gan)(gan)線(xian)圈(quan)(quan)(quan)，這(zhe)種影響就是互(hu)感(gan)(gan)。互(hu)感(gan)(gan)的(de)大小取決于(yu)電(dian)(dian)感(gan)(gan)線(xian)圈(quan)(quan)(quan)的(de)自感(gan)(gan)與兩個電(dian)(dian)感(gan)(gan)線(xian)圈(quan)(quan)(quan)耦合的(de)程度，利用此原理制(zhi)成的(de)元件(jian)叫做互(hu)感(gan)(gan)器。

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