LED的結構主要由PN結芯片、電極和光學系統組成。當在電極上加上正向偏壓之后,電子和空穴分別注入P區和N區,當非平衡少數載流子與多數載流子復合時,就會以輻射光子的形式將多余的能量轉化為光能LED的基本結構是一塊電致發光的半導體材料它被置于一個有引線的架子上,然后四周用環氧樹脂陽極桿密封,商華建設起到保護內部芯線的作用。
LED的兩根引線中較長的一根為正極,應接電源正極。有的LED的兩根引線一樣長,但管殼上有一凸起的小舌,靠近小舌的引線是正極。與白熾燈和氖火相比,LED的特點是:工作電壓低;工作電流很??;抗沖擊和抗震性能好,可靠性高,壽命長;通過調制LED的電流大小可以方便地調制其發光的強弱。
LED的發光過程包括3部分:正向偏壓下的載流子注入、復合輻射和光能傳輸。微小的半導體芯片被封裝在潔凈的環氧樹脂中,當電子經過該芯片時,帶負電的電子移動到帶正電的空穴區域并與之復合,電子和空穴消失的同時產生光子。電子和空穴之間的能量(帶隙)越大,產生的光子的能量就越高。商華建設光子的能量反過來與光的顏色對應,在可見光的頻譜范圍內,藍光、紫光攜帶的能量***多,橙光、紅光攜帶的能量***少。由于不同的材料具有不同的能量,從而能夠發出不同顏色的光。
不同的半導體材料中電子和空穴所處的能量狀態不同,當電子和空穴復合時釋放出的能量多少也不同,釋放出的能量越多,發出的光的波長越短。商華建設常用的是發紅光、綠光或黃光的LED,磷砷化鎵二極管發紅光,磷化鎵二極管發綠光,碳化硅二極管發黃光。