1.1.2白光LED的基本原理与结构

目前被广泛使用的白炽灯是利用物体加热至炽热状态，以此产生热辐射来实现发光的。而日光灯是利用气体放电的原理制成。发光二极管（LED）的发光原理则与这些灯差异甚大[8]。LED的本质是一种半导体材料，这种材料能够在通正向电压的情况下发光。其核心主要包含两个晶片，一个是p型半导体，另一个是n型半导体。这两个不同的半导体晶片之间包含着一个过渡层，称之为p-n结。大多数半导体材料的p-n结中，注入的少量载流子和其他大部分载流子复合，两者复合时会有多余的能量产生，最终以光的形式释放出来，所以能够把电能转换为光能。如果在p-n结中通入反向电压，少量的载流子就很难注入，所以半导体不发光。当发光二极管两端施以正向电压时，电流从LED阳极流向阴极，半导体材料能够发出紫外光、可见光以及红外等光线，并且其发光强度与电流的大小有关。其基本结构如图1-1所示，在一个支架上，一端连接的是阴极，另一端连接的是电源的阳级，整个LED芯片被环氧树脂封装起来。电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向p区，电子在p区里跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量[9]。