PN结通电致发光(LED灯) 和在阳光下产生电势差(光伏效应)两者间的联系是什么?我们都知道半导体通电致发光(LED灯原理),而在阳光下产生电势差(光伏效应)两者间有的联系是什么?都

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/06 06:12:20
PN结通电致发光(LED灯) 和在阳光下产生电势差(光伏效应)两者间的联系是什么?我们都知道半导体通电致发光(LED灯原理),而在阳光下产生电势差(光伏效应)两者间有的联系是什么?都

PN结通电致发光(LED灯) 和在阳光下产生电势差(光伏效应)两者间的联系是什么?我们都知道半导体通电致发光(LED灯原理),而在阳光下产生电势差(光伏效应)两者间有的联系是什么?都
PN结通电致发光(LED灯) 和在阳光下产生电势差(光伏效应)两者间的联系是什么?
我们都知道半导体通电致发光(LED灯原理),而在阳光下产生电势差(光伏效应)
两者间有的联系是什么?都是PN结的关系吗?
1.LED发光是PN结释放能量发光吗?非PN结部分会发光吗?说LED灯的寿命是30000h,是因为PN结的寿命是那么久吗?是不是因为PN结空穴消耗完了?
2.光伏效应是光照在PN结上使得PN结导通吗?内电场使空穴流向P区,电子流向N区,这都是PN结的特性?非PN结部门有什么作用?光伏电池组件寿命25年,这个年限是怎么确定的?是因为PN结消耗完了吗?

PN结通电致发光(LED灯) 和在阳光下产生电势差(光伏效应)两者间的联系是什么?我们都知道半导体通电致发光(LED灯原理),而在阳光下产生电势差(光伏效应)两者间有的联系是什么?都
你的问题还挺多,要分开来慢慢解释.
1、LED发光:要搞清楚这个问题,首先,你需要了解PN结的形成原理.
PN结是一个“由P型和N型半导体材料组成的半导体器件”中,其P 型 与 N型半导体材料相互结合的部分.
P型材料有着“多数可以移动的正电荷(空穴)” 和 “少数固定不动的负电荷(负离子)”;
N型材料有着“多数可以移动的负电荷(自由电子)” 和 “少数固定不动的正电荷(正离子)”;
当P型和N型材料接触时,通过结合处,P型材料中的正电荷向N型材料中扩散,而N型材料中的负电荷则向P型材料中扩散.
这些扩散的正电荷 与 负电荷相遇而结合,原有的正电荷和负电荷(载流子)消失.因此在结合处的附近区域(结区)中,有一段距离缺少正电荷或负电荷(载流子),但是在这一区域却分布着带电的固定电荷(固定不动的“负离子”或固定不动的“正离子”),这一区域称为空间电荷区 .
P 型半导体一边的没有参与扩散的“负离子” ,N 型半导体一边的没有参与扩散的“正离子”,在空间电荷区产生电场,这电场阻止载流子进一步扩散 ,达到平衡.(内建电场)
在上面所述的基础上,就可以理解以下几个问题
1、LED的发光,既不是PN结,也不是非PN结,而是当LED接通外部电源后,外来的载流子打破空间电荷区的平衡后产生的.
因为空间电荷区有阻力,所以载流子要突破这个区域需要能量,当这个能量积累到一定的程度,载流子就可以由P区进入N区,这个进入的过程也是能量释放的过程,在这个过程中,载流子把电势能转换成了光能和热能.
单个载流子所释放出的光能是极其微弱的,并且只是一闪而过,不能持续,所以要想有一个持续而又明亮的发光过程,就必须有一个持续的外部电源以及更多的载流子参与进来.
因为这样的一个过程除了发光,同时还在发热,有发热则说明器件在进行有效工作的同时,自身还在产生消耗,这个消耗对器件本身有着老化和破坏的作用,因此,LED的寿命跟制作这个LED的材料还有它的工作环境有关系,通常所述的3万小时寿命是指在实验室的相对理想的环境下达到的,实际使用中没有这么长,甚至会因为过度的电压或电流而导致LED瞬间烧毁.
光伏效应:光照并不是去导通PN结,在理解这个问题时,你要确定一点,“光”也是能量的一种形式.
当光照射到已形成PN结的半导体材料上面,会让这个半导体材料获得一定的能量,这个能量导致P型和N型半导体材料产生出更多的载流子(空穴和自由电子).
因为在光照前,PN结已经形成,也就是内建电场也已形成,由于内建电场是有方向性的,所以光照形成的载流子(光生载流子),会按照这个方向在内建电场中流动(空穴流向N,自由电子流向P),这一动作导致了内建电场的减小.
只要光照是持续的,那么,内建电场最终会小到能让光生载流子轻松的突破PN结,从而产生电流,这个时候,这个被光照的半导体材料就具备了能够对外提供电动势的能力.
综上所述,在一个拥有PN结的半导体器件中,非PN结部分最大的作用就是产生PN结,只有PN结形成后,这个器件才能拥有上述光照或光电转换的功能.
因此,PN结不存在“消耗完”这个概念,只要相结合的P型材料和N型材料还在,这个PN结会永远的存在下去,我们只是利用外力来突破这个PN结,从而达到我们需要的目的.
至于半导体器件的寿命,这跟制造半导体器件的材料构成、制造工艺以及使用环境有关,厂商给出的寿命都是在特定的实验室环境下通过测试和推算得出的.
(就好像一团泥巴,你用特定的水流量来冲击他,冲击时间是1分钟,完成后,这团泥巴被水冲掉了十分之一的重量,那么推算一下,这团泥巴在这个特定的水流量下,也许可以经受住10分钟的冲击,那我就说他在这个状态下的寿命是10分钟)

楼上的说的不错,就那么回事。

你要知道pn结,就是所谓的半导体有很多效应的,如光伏效应,压电效应,热电效应,这些都是由于pn结的特殊结构。
1.LED发光是由于外界注入的电子与pn结中空穴复合,产生多余的能量,以可见光的形式发出来。非pn结不发光。led寿命与空穴消耗完时没有关系的,只要外界给能量,空穴就会有的。
2.不是导通,而是光照使电子获得能量,越过禁带,导致两端产生电压。pn结部分并不是绝对的,因为含P...

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你要知道pn结,就是所谓的半导体有很多效应的,如光伏效应,压电效应,热电效应,这些都是由于pn结的特殊结构。
1.LED发光是由于外界注入的电子与pn结中空穴复合,产生多余的能量,以可见光的形式发出来。非pn结不发光。led寿命与空穴消耗完时没有关系的,只要外界给能量,空穴就会有的。
2.不是导通,而是光照使电子获得能量,越过禁带,导致两端产生电压。pn结部分并不是绝对的,因为含P与含B的部分是递减的,而不是突然变为零。25年应该是实验推算的,和pn结消耗完没关系的。
全手写的,很认真了,给分给分楼主!!

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LED 是light emitting diode的缩写,就是发光二极管
光伏电池本身也可以看作一个diode
他们都是又半导体材料组成,最大的区别在于运行模式
光伏电池是吸收入射光中粒子的能量,激活一个电子-空穴对,在内建电场的作用下,
电子通过电池表面的金属导体流通形成电流,
而LED是向半导体中注入电子,与空穴复合,以可见光的方式发散能量,通常发生...

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LED 是light emitting diode的缩写,就是发光二极管
光伏电池本身也可以看作一个diode
他们都是又半导体材料组成,最大的区别在于运行模式
光伏电池是吸收入射光中粒子的能量,激活一个电子-空穴对,在内建电场的作用下,
电子通过电池表面的金属导体流通形成电流,
而LED是向半导体中注入电子,与空穴复合,以可见光的方式发散能量,通常发生于直接带隙半导体(direct bandgap semiconductor)中,例如砷化镓或者磷化铟,常见的硅属于间接带隙半导体。

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PN结通电致发光(LED灯) 和在阳光下产生电势差(光伏效应)两者间的联系是什么?我们都知道半导体通电致发光(LED灯原理),而在阳光下产生电势差(光伏效应)两者间有的联系是什么?都 LED发光原理 LED和普通PN结半导体器件的区别为什么同样是PN结 通电后LED发光 别的二级管不发光 LED是怎样把电能转化成光能的?或者说所有二极管通电都会有电子越阶释放和吸收能量,为什么只 关于一道科学的物理题(急)说出下列物体能量的转化钻木取火跳远阳光下绿色小草在生长白织灯通电发光 泡泡在阳光下为什么会发光 沙子在阳光下为什么会发光 LED发光树灯 平静的湖面在阳光的照射下闪闪发光.(改成比喻句) LED 外延片的问题,本人原先从事稳压和整流二极管,现想从事LED工艺技术,所以想请位行内人,在不涉及机密的前提下,LED外延片在LED发光管中的作用, 什么是PN结的导通电压? LED发光原理在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来.怎么出现这个少数载流子,多数载流子呢? LED通电发光和荧光灯通电发光有什么区别?荧光灯管里充了气体,通电后,产生化学反应,产生光.这和LED通电激活电子发光有什么区别吗?为什么LED的技术会超越荧光灯呢? 人类正面临能源危机,节约电能是一个重要途径,专业检测发现,下表中的LED灯和白织灯在正常工作时,光照强度相同,则表如图(1)白织灯正常发光时的电阻?(2)正常工作10h使用LED灯比白织灯 LED灯和白炽灯的发光原理都是利用什么 人类正面临能源危机,为选用节能交通信号灯的灯源,实验室通过实验发现,下表中的LED灯和白炽灯在正常工作时光照强度相同.有关数据如下表:二种灯 LED灯 白炽灯发光原理 二极管发光 钨丝 LED发光灯的构成? LED灯箱电阻问题和控制器我在做个LED的灯箱 一共8个字 总共用640个LED灯 (透明的通电后是红色的5MM圆的) 每个字大概要用80个LED灯 买了一个控制器型号写的三合一输出端( 红黄绿绿绿白) PN结反向电流在有光照和无光照哪种情况下数值大 白炽灯通电发光的原理和过程