Hạt đèn điốt phát sáng

Giống như điốt thông thường, điốt phát quang được cấu tạo bởi một điểm nối PN và chúng cũng có tính dẫn điện một chiều. Khi đặt một điện áp thuận vào điốt phát sáng, các lỗ trống được tiêm từ vùng P đến vùng N và các điện tử được tiêm từ vùng N sang vùng P tương ứng tiếp xúc với các electron ở vùng N và các khoảng trống. trong khu vực P trong vòng vài micrômet của đường giao nhau PN. Các lỗ liên kết lại và tạo ra huỳnh quang phát xạ tự phát. Các trạng thái năng lượng của electron và lỗ trống trong các vật liệu bán dẫn khác nhau là khác nhau. Khi các electron và lỗ trống tái kết hợp, năng lượng giải phóng có phần khác nhau. Năng lượng giải phóng càng nhiều thì bước sóng của ánh sáng phát ra càng ngắn. Thường được sử dụng là điốt phát ra ánh sáng đỏ, xanh lá cây hoặc vàng. Điện áp đánh thủng ngược của điốt phát sáng lớn hơn 5 vôn. Đường đặc tính vôn-ampe thuận của nó rất dốc, và nó phải được sử dụng nối tiếp với điện trở hạn chế dòng điện để điều khiển dòng điện qua điốt.
Phần lõi của điốt phát sáng là một tấm wafer được cấu tạo bởi chất bán dẫn loại P và chất bán dẫn loại N. Có một lớp chuyển tiếp giữa bán dẫn loại P và bán dẫn loại N, lớp này được gọi là tiếp giáp PN. Trong tiếp giáp PN của một số vật liệu bán dẫn nhất định, khi hạt tải điện thiểu số tiêm vào và hạt tải điện đa số tái kết hợp, năng lượng dư thừa được giải phóng dưới dạng ánh sáng, do đó trực tiếp chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng ánh sáng. Với điện áp ngược đặt vào tiếp giáp PN, rất khó để tiêm hạt tải điện thiểu số, do đó nó không phát ra ánh sáng. Khi nó ở trạng thái làm việc tích cực (nghĩa là đặt một điện áp dương vào hai đầu), khi dòng điện chạy từ cực dương của đèn LED sang cực âm, tinh thể bán dẫn phát ra ánh sáng có màu sắc khác nhau từ tia cực tím đến tia hồng ngoại, và cường độ của ánh sáng có liên quan đến dòng điện.