LED是什么:

　　LED是英文Light Emitting Diode,即發(fā)光二極管，是一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件，它是利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，當(dāng)兩端加上正向電壓，半導(dǎo)體中的載流子發(fā)生復(fù)合引起光子發(fā)射而產(chǎn)生光。LED可以直接發(fā)出紅、黃、藍(lán)、綠、青、橙、紫、白色的光。LED燈就是利用LED作為光源制造出來(lái)的高科技產(chǎn)品。

     發(fā)光二極管的核心部分是由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成的晶片，在P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體之間有一個(gè)過(guò)渡層，稱為P-N結(jié)。在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會(huì)把多余的能量以光的形式釋放出來(lái)，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。PN結(jié)加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，簡(jiǎn)稱LED。 當(dāng)它處于正向工作狀態(tài)時(shí)（即兩端加上正向電壓），電流從LED陽(yáng)極流向陰極時(shí)，半導(dǎo)體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強(qiáng)弱與電流有關(guān)。

     LED被稱為第四代照明光源或綠色光源，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、體積小等特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領(lǐng)域。近年來(lái)，世界上各個(gè)國(guó)家圍繞 LED的研究和應(yīng)用展開(kāi)了激烈的技術(shù)競(jìng)賽。美國(guó)從2000年起投資5億美元實(shí)施“國(guó)家半導(dǎo)體照明計(jì)劃”，歐盟也在2000年7月宣布啟動(dòng)類似的計(jì)劃。中國(guó)在“863”計(jì)劃的支持下，2003年6月份首次提出發(fā)展半導(dǎo)體照明計(jì)劃。

      LED燈節(jié)能的原理:

　　高亮度單色光的LED已經(jīng)在市場(chǎng)上取得了進(jìn)展。盡管它們與傳統(tǒng)的燈泡相比更加昂貴，但是它們的優(yōu)點(diǎn)完全可以抵消其較高的價(jià)格，即它具有更高的性價(jià)比。首先，一個(gè)紅色LED發(fā)光達(dá)到某個(gè)亮度時(shí)所需消耗的能量是15瓦，而傳統(tǒng)的燈泡要達(dá)到同等量度則要消耗高達(dá)150瓦的能量；另外據(jù)科學(xué)家們測(cè)定，LED通電發(fā)光時(shí)，有10%的電能可以轉(zhuǎn)化成光能，而白熾燈泡的轉(zhuǎn)化效率只有7-8%，由此可見(jiàn)，要達(dá)到同等的照明效果，LED燈比白熾燈節(jié)能是顯而易見(jiàn)的了。

    LED的優(yōu)點(diǎn):

    * 發(fā)光(能量轉(zhuǎn)換)效率高 – 也即較省電，比傳統(tǒng)燈泡高。 
    *反應(yīng)(開(kāi)關(guān))時(shí)間快 – 可以達(dá)到很高的閃爍頻率。 
    * 使用壽命長(zhǎng) – 達(dá)35,000 ～ 50,000小時(shí)，相對(duì)日光燈為10,000 ～ 15,000小時(shí)，白熾燈為1,000 ～ 2,000小時(shí)。 
    * 耐震蕩等機(jī)械沖擊 – 由于是固態(tài)元件，相對(duì)日光燈、白熾燈等能承受更大震蕩。 
    * 體積小 – 其本身體積可以造得非常細(xì)小(小于2mm)。 
    * 便于聚焦 – 因發(fā)光體積細(xì)小，易于而以透鏡等方式達(dá)致所需集散程度，藉改變其封裝外形，方向性從大角度的散射以至集中于細(xì)角度都可以達(dá)到。 
    * 多種顏色 – 能在不加濾光器下提供多種不同顏色，而且單色性強(qiáng)。 
    * 色域豐富 – LED覆蓋色域較其他光源廣。

    LED的缺點(diǎn):

    * 散熱問(wèn)題，如果散熱不佳會(huì)大幅縮短壽命。 
    * 低端LED燈的省電性還是低于節(jié)能燈（冷陰極管，CCFL）。 
    * 初期購(gòu)買成本較高。 
    * 因LED節(jié)能燈光源方向性很強(qiáng)，燈具設(shè)計(jì)需要考慮LED特殊光學(xué)特性。

    LED的歷史:

    最早應(yīng)用半導(dǎo)體P-N結(jié)發(fā)光原理制成的LED光源問(wèn)世于20世紀(jì)60年代初。當(dāng)時(shí)所用的材料是GaAsP，發(fā)紅光（λp=650nm），在驅(qū)動(dòng)電流為20毫安時(shí)，光通量只有千分之幾個(gè)流明，相應(yīng)的發(fā)光效率約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），光效也提高到1流明/瓦。

    到了80年代初，出現(xiàn)了GaAlAs的LED光源，使得紅色LED的光效達(dá)到10流明/瓦。

    90年代初，發(fā)紅光、黃光的GaAlInP和發(fā)綠、藍(lán)光的GaInN兩種新材料的開(kāi)發(fā)成功，使LED的光效得到大幅度的提高。在2000年，前者做成的LED在紅、橙區(qū)（λp=615nm）的光效達(dá)到100流明/瓦，而后者制成的LED在綠色區(qū)域（λp=530nm）的光效可以達(dá)到50流明/瓦。