LED的发光机理和工作原理有哪些？
题目
LED的发光机理和工作原理有哪些？
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第1题：
发光二极管（LED）和半导体激光器（LD）的工作特性最明显的不同是什么？
正确答案: LED没有阈值；LD则存在阈值，只有注入电流超过阈值后才会产生激光 -
第2题：
当采用发光二极管（LED）灯光源时，应符合哪些规定？
正确答案: 1.光源的显色指数（Ra）不宜小于60；
2.光源的相关色温不宜高于5000K，并宜优先选择中或低色温光源；
3.选用同类光源的色品容差不应大于7SDCM；
4.在现行国家标准《均匀色空间和色差公式》GB/T7921规定的CIE1976均匀色度标尺图中，在寿命周期内光源的色品坐标与初始值的偏差不应超过0.012。 -
第3题：
CR-V车灯新增了（）发光技术的日间行车灯，既美观又提高了行车安全性。
- A、LED流光管
- B、LED12珠
- C、LED发光体
- D、LED灯泡
正确答案:A -
第4题：
LED的工作原理是什么？
正确答案:LED的全称Light Emitting Diode，即发光二极管，是一种半导体固体发光器件，它是利用固体半导体芯片作为发光材料，当两端加上电压，半导体中的载流子发生复合引起光子发射而产生光。 -
第5题：
白光LED的发光原理是什么？
正确答案:白光 LED 的发光原理是根据红光＋绿光＋蓝光＝白光的三基色原理，由于绿光和红光混 合呈黄光，所以一般采取蓝光及其补色黄光混合成白光。 -
第6题：
发光二极管（LED）的工作原理与激光器（LD）的区别是什么？
正确答案: LD发射的是受激辐射光，LED发射的是自发辐射光。 -
第7题：
发光强度在（）以下的LED叫做普通亮度LED，（）的LED叫做高亮度LED。
正确答案:10mcd；10~100mcd -
第8题：
常用的激发光源有哪几种类型？简述工作原理和基本特点。
正确答案: 目前常用的激发光源有：
（1）直流电弧光源，其工作原理是：直流电弧被高频引燃装置引燃，阴极产生热电子发射，电子在电场作用下高速奔向阳极，炽热的阳极斑使试样蒸发、解离，解离的气态原子与电子碰撞激发并电离，形成的正离子撞击阴极，阴极不断发射电子，这样电极间形成等离子体，并维持电弧放电，气态原子、离子与等离子体中其它粒子碰撞激发，产生原子、离子的发射光谱；其特点是，电极温度高，分析的绝对灵敏度高，电弧温度一般可达4000～7000 K，激发能力强，但放电的稳定性差，定量分析的精密度不高，适用于矿物和难挥发试样的定性、半定量及痕量元素的分析。
（2）低压交流电弧光源，其工作原理是：为了维持交流电弧放电，发生器由高频高压引燃电路和低压电弧电路组成。电源接通后，高频高压电路使分析间隙的空气电离，形成等离子气体导电通道，引燃电弧。同时，低压交流电经低频低压电弧电路在分析间隙产生电弧放电。随着分析间隙电流增大，出现明显的电压降，当电压降低于维持放电所需电压使，电弧即熄灭。每交流半周都以相同步骤用高频高压电流引燃一次，反复进行此过程可使低压交流电弧维持不灭。其特点是：弧焰温度可达4000～8000 K，激发能力强，但电极温度低，其蒸发能力稍差，光源稳定性较好，定量分析的精密度较高，广泛用于金属、合金中低含量元素的定量分析。
（3）高压火花光源，其工作原理是：高压火花发生器使电容器储存很高的能量，产生很大电流密度的火花放电，放电后的电容器的两端电压下降，在交流电第二个半周时，电容器又重新充电、再放电。反复进行充电、放电以维持火花持续放电。其特点是：电极温度低，灵敏度低，火花温度高，可激发难激发元素，光源稳定性好，适用于低熔点金属和合金的定量分析。
（4）电感耦合等离子体光源，其工作原理是：用高频火花引燃时，部分Ar工作气体被电离，产生的电子和氩离子在高频电磁场中被加速，它们与中性原子碰撞，使更多的工作气体电离，形成等离子体气体。导电的等离子体气体在磁场作用下感生出的强大的感生电流产生大量的热能又将等离子体加热，使其温度达到1×104 K，形成ICP放电。当雾化器产生的气溶胶被载气导入ICP炬中时，试样被蒸发、解离、电离和激发，产生原子发射光谱。其特点是：激发温度高，一般在5000～8000 K，利于难激发元素的激发，对各元素有很高的灵敏度和很低的检出限，ICP炬放电稳定性很好，分析的精密度高，ICP光源的自吸效应小，可用于痕量组分元素的测定，但仪器价格贵，等离子工作气体的费用较高，对非金属元素的测定灵敏度较低。 -
第9题：
填空题按发光强度和工作电流分类，LED可分为（）、（）。正确答案： 普通亮度LED、高亮度LED解析： 暂无解析 -
第10题：
问答题简述LED的发光原理？正确答案： 光电二极管在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光。解析： 暂无解析 -
第11题：
问答题半导体激光器有什么特点？LD与LED发光机理的根本*区别是什么？为什么LD光的相干性要好于LED光？正确答案： 半导体激光器体积小，重量轻，效率高，寿命长，并可采用简单的注入电流的方式来泵浦。其工作电压和电流与集成电路兼容，因而可以与之单片集成，并且还可用高达GHz的频率直接进行电流调制以获得高速调制的激光输出。由于这些优点，它广泛应用于光通信、光学测量、自动控制等方面。LD的发光机理是激光工作物质的受激辐射，而LED发光的机理是非平衡载流子的复合发光。由于LD的发光过程是受激辐射，单色性好，发射角小，因此有很好的时间和空间相干性。解析： 暂无解析 -
第12题：
问答题简述LED发光原理。正确答案： 当两端加上正向电压，半导体中的自由电子和空穴发生复合，放出过多能量而引发光子发射；优点：工作寿命长、耗电低、反应时间快、体积小重量轻高抗击、易调光、换颜色可控性大。解析： 暂无解析 -
第13题：
简述LED和OLED电致发光的发光原理的区别。
正确答案:发光原理的区别是：
1）LED常采用pn结和异质结结构。OLED是单层或多层薄膜结构；
2）LED用能带模型解释发光过程。OLED用激子模型解释发光过程；
3）LED电注入的电子和空穴是自由载流子，直接复合发光。
激子的束缚能小于0.1eV，在室温下的影响可以忽略。OLED电注入的电子和空穴形成激子，激子的结合能约0.4~1eV，接近带隙的数量级，激子复合而发光。 -
第14题：
关于LED灯，下面说法正确的是（）。
- A、LED灯是发光二极管的缩写，其工作原理是利用场效应发光把电能直接转化为光
- B、LED灯控制系统采用数字电路，所呈现的颜色千变万化，是普通变色灯无法比拟的
- C、其寿命长，理论计算为5000小时
- D、LED灯具比安装金属卤化物灯或高压钠灯的灯具便宜
正确答案:A,B -
第15题：
简述LED数码管的工作原理。
正确答案:LED数码管一般由8个发光管组成，分别称为a、b、c、d、e、f、g，7个字段和一个小数点段DP。通过7个字段的不同组合，可以显示0～9和A～F共16个字母数字，从而实现十六进制的显示。LED数码管可以分为共阳极和共阴极两种结构。 -
第16题：
发光二极管(LED)是电致发光的固体半导体高亮度光源，其特点有（ ）。
- A、使用寿命长
- B、显色指数高
- C、无紫外和红外辐射
- D、能在低电压下工作
正确答案:A,C,D -
第17题：
LED的发光源是PN结，是如何制成的？哪些是常用来制造LED的半导体材料？
正确答案: 发光二极管的实质性结构是半导体PN结。在PN结上加正向电压时注入少数载流子，少数载流子的复合发光就是发光二极管的工作机理。
PN结就是指在一单晶中，具有相邻的P区和N区的结构，它通常是在一种导电类型的晶体上以扩散、离子注入或生长的方法产生另一种导电类型的薄层来制得的。如曾用离子注入法制成碳化硅蓝色LED，用扩散法制成GaAs、GaAs0.60P0.40/GaAs0.35P0.65：N/GaP、GaAs0.15P0.85：N/GaP、GaP：ZnO/GaP的红外、红光、橙光、黄光、红光LED，而GaAlAs、InGaN、InGaAlP超高亮度LED都是由生长结制成。生长结一般较扩散法和离子注入法是过补偿制成PN结，无用杂质过多且造成晶体质量下降，缺陷增多，使用权非辐射复合增加，导致发光效率下降。常用来制造LED的半导体材料主要有砷化镓、磷化镓、镓铝砷、磷砷化镓、铟镓氮、铟镓铝磷等III-V族化合物半导体材料，其他还有IV族化合物半导体碳化硅、II-VI族化合物硒化锌等。 -
第18题：
LED发光二极管与普通整流二极管有什么不同？LED发光二极管的工作电流和导通电压范围分别是多少？
正确答案: （1）两者的制造材料不同，正向导通电压不同；
（2）1.5V~3.0V。 -
第19题：
按发光强度和工作电流分类，LED可分为（）、（）。
正确答案:普通亮度LED、高亮度LED -
第20题：
问答题常用的激发光源有哪几种类型？简述工作原理和基本特点。正确答案： 目前常用的激发光源有：
（1）直流电弧光源，其工作原理是：直流电弧被高频引燃装置引燃，阴极产生热电子发射，电子在电场作用下高速奔向阳极，炽热的阳极斑使试样蒸发、解离，解离的气态原子与电子碰撞激发并电离，形成的正离子撞击阴极，阴极不断发射电子，这样电极间形成等离子体，并维持电弧放电，气态原子、离子与等离子体中其它粒子碰撞激发，产生原子、离子的发射光谱；其特点是，电极温度高，分析的绝对灵敏度高，电弧温度一般可达4000～7000 K，激发能力强，但放电的稳定性差，定量分析的精密度不高，适用于矿物和难挥发试样的定性、半定量及痕量元素的分析。
（2）低压交流电弧光源，其工作原理是：为了维持交流电弧放电，发生器由高频高压引燃电路和低压电弧电路组成。电源接通后，高频高压电路使分析间隙的空气电离，形成等离子气体导电通道，引燃电弧。同时，低压交流电经低频低压电弧电路在分析间隙产生电弧放电。随着分析间隙电流增大，出现明显的电压降，当电压降低于维持放电所需电压使，电弧即熄灭。每交流半周都以相同步骤用高频高压电流引燃一次，反复进行此过程可使低压交流电弧维持不灭。其特点是：弧焰温度可达4000～8000 K，激发能力强，但电极温度低，其蒸发能力稍差，光源稳定性较好，定量分析的精密度较高，广泛用于金属、合金中低含量元素的定量分析。
（3）高压火花光源，其工作原理是：高压火花发生器使电容器储存很高的能量，产生很大电流密度的火花放电，放电后的电容器的两端电压下降，在交流电第二个半周时，电容器又重新充电、再放电。反复进行充电、放电以维持火花持续放电。其特点是：电极温度低，灵敏度低，火花温度高，可激发难激发元素，光源稳定性好，适用于低熔点金属和合金的定量分析。
（4）电感耦合等离子体光源，其工作原理是：用高频火花引燃时，部分Ar工作气体被电离，产生的电子和氩离子在高频电磁场中被加速，它们与中性原子碰撞，使更多的工作气体电离，形成等离子体气体。导电的等离子体气体在磁场作用下感生出的强大的感生电流产生大量的热能又将等离子体加热，使其温度达到1×104 K，形成ICP放电。当雾化器产生的气溶胶被载气导入ICP炬中时，试样被蒸发、解离、电离和激发，产生原子发射光谱。其特点是：激发温度高，一般在5000～8000 K，利于难激发元素的激发，对各元素有很高的灵敏度和很低的检出限，ICP炬放电稳定性很好，分析的精密度高，ICP光源的自吸效应小，可用于痕量组分元素的测定，但仪器价格贵，等离子工作气体的费用较高，对非金属元素的测定灵敏度较低。解析： 暂无解析 -
第21题：
问答题提高LED的发光效率有哪些方法？正确答案： ①提高芯片的发光效率；
②将芯片发出的光有效地萃取出来；
③将萃取出来的光高效地导出LED管体外；
④提高荧光粉的激发效率（对白光）；
⑤降低LED的热阻。解析： 暂无解析 -
第22题：
问答题简述LED工作原理。正确答案： LED主要由PN结芯片、电极和光学系统等组成。由支架、银胶、晶片、金线、环氧树脂五种物料封装而成。
工作原理：是一个电光转换过程。当一个正向偏压施加于PN结两端，由于PN结势垒的降低，P区的正电荷将向N区扩散，N区的电子也向P区扩散，同时在两个区域形成非平衡电荷的积累。由于电流注入产生的少数载流子是不稳定的，对于PN结系统，注入到价带中的非平衡空穴要与导带中的电子复合，其中多余的能量将以光的形式向外辐射，电子和空穴的能量差越大，产生的光子的能量就越高。能量级差大小不同，产生光的频率和波长就不同，相应的光的颜色就不同。解析： 暂无解析 -
第23题：
问答题什么是荧光粉？固体发光的基本原理是什么？发光材料的发光机理包含哪三个基本过程？正确答案： 所谓荧光粉是指那些可以吸收能量（这些所吸收的能量包括电磁波（含可见光、X射线、紫外线）、电子束或离子束、热、化学反应等），再经由能量转换后放出可见光的物质，也称之为荧光体或夜光粉。
固体发光原理：当某种物质受到诸如光的照射、外加电场或电子束轰击等激发后，只要该物质不会因此而发生化学变化，它总要回复到原来的平衡状态。在这个过程中，一部分多余的能量会通过光或热的形式释放出来。如果这部分能量是以可见光或近可见光的电磁波形式发射出来的，就称这种现象为发光。
三个基本过程：激发；能量传递；发光。解析： 暂无解析