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LED（Light Emitting Diode），發(fā)光二極管，是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。國家越來越重視照明節(jié)能及環(huán)保問題，已經(jīng)在大力推行使用LED燈具了。LED的心臟是一個半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極，使整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。

半導(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是N型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子。半導(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是N型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子。但這兩種半導(dǎo)體連接起來的時候，它們之間就形成一個P-N結(jié)。當(dāng)電流通過導(dǎo)線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED燈發(fā)光的原理。而光的波長也就是光的顏色，是由形成P-N結(jié)的材料決定的。

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起源

20世紀(jì)60年代，科技工作者利用半導(dǎo)體PN結(jié)發(fā)光的原理，研制成了LED發(fā)光二極管。每一種產(chǎn)品都會有不同的設(shè)計，不同的設(shè)計適用于不同的用途，LED燈飾的可靠性設(shè)計方面包含：電氣安全、防火安全、適用環(huán)境安全、機械安全、健康安全、安全使用時間等因素。當(dāng)時研制的LED，所用的材料是GaASP，其發(fā)光顏色為紅色。經(jīng)過近30年的發(fā)展，大家十分熟悉的LED，已能發(fā)出紅、橙、黃、綠、藍等多種色光。然而照明需用的白色光LED僅在2000年以后才發(fā)展起來，這里向讀者介紹有關(guān)照明用白光LED。

發(fā)展

早應(yīng)用半導(dǎo)體P-N結(jié)發(fā)光原理制成的LED光源問世于20世紀(jì)60年代初。當(dāng)時所用的材料是GaAsP，發(fā)紅光（λp=650nm），在驅(qū)動電流為20毫安時，光通量只有千分之幾個流明，相應(yīng)的光視效能約0.1流明/瓦。

70年代中期，引入元素In和N，使LED產(chǎn)生綠光（λp=555nm），黃光（λp=590nm）和橙光（λp=610nm），光視效能也提高到1流明/瓦。

到了80年代初，出現(xiàn)了GaAlAs的LED光源，使得紅色LED的光視效能達到10流明/瓦。

90年代初，發(fā)紅光、黃光的GaAlInP和發(fā)綠、藍光的GaInN兩種新材料的開發(fā)成功，使LED的光視效能得到大幅度的提高。

在2000年，前者做成的LED在紅、橙區(qū)（λp=615nm）的光效達到100流明/瓦，而后者制成的LED在綠色的區(qū)域（λp=530nm）的光視效能可以達到50流明/瓦。

特殊用途

白光LED燈泡具能，在低功耗的市場（如手電筒、太陽能花園燈和行人路燈、自行車燈等）有領(lǐng)導(dǎo)地位。單色LED燈常用來造交通燈和節(jié)日燈飾。

2010年，LED燈成為了園藝界和農(nóng)業(yè)的熱門話題。美國國家航空航天局在太空使用LED燈栽種，其后家用和商業(yè)的室內(nèi)園藝也跟隨。這些栽種專用燈經(jīng)特別設(shè)計，其光波剛好是葉綠素吸收的波長，促進生長之余，亦減少植物不吸收的光波，造成浪費。在可見光譜中，光合作用只需紅藍兩色，所以這些燈的設(shè)計都有這兩種顏色。比起同類產(chǎn)品，這些LED燈能提供同樣光度、不需鎮(zhèn)流器、而且發(fā)熱比氣體放電燈少得多 ，用于室內(nèi)栽種十分適合。LED燈泡比省電燈泡更省電，若散熱合宜，壽命長達30000小時。發(fā)熱少能減少蒸散作用，從而減少灌概次數(shù)。亦因如此，使用這些栽種燈時，植物亦不宜過份灌概。