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發(fā)光二極管(20201028143741)

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§3.4 發(fā)光二極管 (LED) 一、 發(fā)光原理 1、結(jié)的形成 在一塊硅材料中，一邊摻雜為 n型，另一邊摻雜為 p型，構(gòu)成 p-n 結(jié)，交 界面上載流子濃度是突變的。由于濃度不均勻，導(dǎo)致空穴從 p區(qū)到 n區(qū)、電子 從 n區(qū)到 p區(qū)的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。在 p區(qū)一側(cè)，空穴離開后，留下了不可移動(dòng)的帶負(fù) 電荷的電離受主，因此出現(xiàn)一個(gè)負(fù)電荷區(qū)。在 n區(qū)一側(cè)，因電子離開，產(chǎn)生了 由電離施主構(gòu)成的正電荷區(qū)。 p-n 結(jié)兩側(cè)的區(qū)域稱為空間電荷區(qū)或耗盡區(qū)。 空間電荷區(qū)中的電荷形成了從 n區(qū)指向 p區(qū)的電場(chǎng)，稱為內(nèi)建電場(chǎng)。內(nèi)建電 場(chǎng)促使載流子做漂移運(yùn)動(dòng)，而阻礙其擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。 隨擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的進(jìn)行， 空間電荷逐漸增多， 空間電荷區(qū)逐漸擴(kuò)展， 內(nèi)建電場(chǎng)增 強(qiáng)，使漂移運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)。最終，擴(kuò)散與漂移達(dá)到平衡。如無外電場(chǎng)作用，空間電 荷區(qū)不再擴(kuò)展，保持一定寬度，內(nèi)建電場(chǎng)穩(wěn)定，即為熱平衡狀態(tài)下的 p-n 結(jié)。 能帶結(jié)構(gòu)如下圖。

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