發(fā)光二極管是一種常用的發(fā)光器件，通過(guò)電子與空穴復(fù)合釋放能量發(fā)光，它在照明領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。 [1] 發(fā)光二極管可地將電能轉(zhuǎn)化為光能，在現(xiàn)代社會(huì)具有廣泛的用途，如照明、平板顯示、醫(yī)療器件等。這種電子元件早在1962年出現(xiàn)，早期只能發(fā)出低光度的紅光，之后發(fā)展出其他單色光的版本，時(shí)至今日能發(fā)出的光已遍及可見(jiàn)光、紅外線(xiàn)及紫外線(xiàn)，光度也提高到相當(dāng)?shù)墓舛?。而用途也由初時(shí)作為指示燈、顯示板等；隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，發(fā)光二極管已被廣泛地應(yīng)用于顯示器和照明。

發(fā)光二極管與普通二極管一樣是由一個(gè)PN結(jié)組成，也具有單向?qū)щ娦?。?dāng)給發(fā)光二極管加上正向電壓后，從P區(qū)注入到N區(qū)的空穴和由N區(qū)注入到P區(qū)的電子，在PN結(jié)附近數(shù)微米內(nèi)分別與N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復(fù)合，產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光。不同的半導(dǎo)體材料中電子和空穴所處的能量狀態(tài)不同。
當(dāng)電子和空穴復(fù)合時(shí)釋放出的能量多少不同，釋放出的能量越多，則發(fā)出的光的波長(zhǎng)越短。常用的是發(fā)紅光、綠光或黃光的二極管。發(fā)光二極管的反向擊穿電壓大于5伏。它的正向伏安特性曲線(xiàn)很陡，使用時(shí)串聯(lián)限流電阻以控制通過(guò)二極管的電流。
發(fā)光二極管的核心部分是由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成的晶片，在P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體之間有一個(gè)過(guò)渡層，稱(chēng)為PN結(jié)。在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會(huì)把多余的能量以光的形式釋放出來(lái)，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。
所謂的“干凈”不是指的燈表面以及內(nèi)部的干凈，而是這個(gè)燈是屬于冷光源的，不會(huì)產(chǎn)生太多的熱量，不會(huì)吸引那些喜光喜熱的昆蟲(chóng)。特別是在夏天，農(nóng)村的蟲(chóng)子會(huì)特別的多。有的蟲(chóng)子天性喜熱，白熾燈和節(jié)能燈在使用一段時(shí)間之后都會(huì)產(chǎn)生熱量，這個(gè)熱量正好是蟲(chóng)子喜歡的，就容易吸引蟲(chóng)子過(guò)來(lái)。這無(wú)疑會(huì)對(duì)燈表面帶來(lái)很多的污染物，而且，蟲(chóng)子的排泄物還會(huì)使得室內(nèi)變得很臟。但是，LED燈是冷光源，不會(huì)吸引蟲(chóng)子過(guò)來(lái)的，這樣，就不會(huì)產(chǎn)生蟲(chóng)子的排泄物。所以說(shuō)，LED燈更加的 “干凈”。
LED發(fā)光強(qiáng)度是表征它在某個(gè)方向上的發(fā)光強(qiáng)弱，由于LED在不同的空間角度光強(qiáng)相差很多，隨之而來(lái)我們研究了LED的光強(qiáng)分布特性。這個(gè)參數(shù)實(shí)際意義很大，直接影響到LED顯示裝置的小觀(guān)察角度。比如體育場(chǎng)館的LED大型彩色顯示屏，如果選用的LED單管分布范圍很窄，那么面對(duì)顯示屏處于較大角度的觀(guān)眾將看到失真的圖像。而且交通標(biāo)志燈也要求較大范圍的人能識(shí)別。