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在LED的直流电压下,电子从电源获得能量,克服电场驱动的PN结电场,从N区过渡到P区。这些电子在P区与空穴复合。由于漂移到P区的自由电子比P区的价电子具有更高的能量,当发生复合时,电子回到低能态,多余的能量以光子的形式释放出来。发射光子的波长与能量差有关。可以看出,发光区域主要在PN结附近,发光是由于电子和空穴的复合释放能量。
在半导体二极管中,电子从进入到离开半导体区域的整个过程中都会遇到电阻。原则上,半导体二极管的物理结构与从负极发射并返回正极的电子数量相同。当普通二极管中发生电子-空穴对复合时,由于能级差异的因素,发射的光子光谱不在可见光范围内。
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