认识LED的工作原理

 灯泡方光的原理是钨丝被电流加热后发出可见光；日光灯是利用电弧激发水银原子，使发出紫外线，涂佈在灯管内壁的萤光粉遇到紫外线，便发出可见光。
 
LED与传统光源的发光方式则完全不同，LED是一种会发光的二极体。LED 是利用电能直接转化為光能的原理，在半导体内正负极 2 个端子施加电压，当电流通过，使电子与电洞相结合时，剩餘能量便以光的形式释放，我们正是利用这个特性来取代传统光源。依其使用的材料的不同，其能阶高低使光子能量產生不同波长的光，人眼所能接受到各种顏色的光，其波长介於 400-780nm ，在此区间之外则為不可见光，包括红外光及紫外光 (UV)。LED 在顺向偏压下，电子在接合面流动时，会在再结合而消灭的过程中发光。

多数LED被称為Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体，是由Ⅴ族元素(氮N、磷P、砷As等 )与Ⅲ族元素 (铝Al、鎵Ga、銦In等) 结合而成，以与IC半导体所使用之硅 (Si) 等Ⅳ族元素区别。传统液相磊晶法 (Liquid Phase Epitaxy, LPE) 与气相磊晶法 (Vapor Phase Epitaxy, VPE) ，以磷化鎵 (GaP) 或砷化鎵 (GaAs) 為基板，用於生產中低亮度LED及红外光IrDa晶粒，其亮度在1烛光 (1000mcd) 以下。有机金属气相磊晶法 (Metal Organic Vapor Epitaxy, MOCVD) 用於生產高亮度LED，其亮度约在6000-8000mcd。以AlGaInP四种元素為发光层材料在砷化鎵基板上磊晶者，发出红、橙、黄光之琥珀色系，通称為四元LED；以GaN為材料所生產的蓝、绿光 LED，则称為氮化物LED，一般以蓝宝石 (Sapphire) 為基板，美国大厂CREE则发展出以碳化硅 (SiC) 為基板的製程。
 
至於控制发出的光色，我们只要利用不同的原料即可轻易的达到目的。我们更可以利用三原色的控制，或是将萤光剂封装在蓝光LED上，使之发出白光。