半导体二极管的基本特性及其照明的应用微探

王亚伟

摘  要：随着科技的更迭，半导体技术在近年来发展速度加快，在信息处理、通信、计算、微型化、智能化设备领域中应用越来越广泛。半导体二极管不仅在性能方面具有良好的稳定性，而且重量轻，节能环保，成本低，这些都使其在光照领域中得到青睐。文章对半导体二极管特性进行分析，并对半导体二极管照明应用进行了论述，供相关人士参考。

关键词：半导体二极管;原理;特点;特性;照明应用

1引言

半导体二极管简称LED，具有稳定的性能，而且重量轻、体积小，成本低，还具有节能环保性，在照明领域中的应用日益广泛。半导体二极管可以发出不同颜色的光，我国家庭照明中LED灯比重也在加大。随着半导体技术的发展，LED灯在照明中的应用场景也日益增多。

2半导体二极管的发展

半导体二极管在美国市场中最早出现，起初是红光LED灯，之后又出现了多种颜色的LED灯。我们日常最常用的白光LED灯出现时间较晚，但是应用普及速度最快。随着半导体二极管技术的发展，照明灯具的使用寿命也在延长，设计的美观性日益提升，在更多特殊的细分领域中也得到越来越多的应用。

3半导体二极管的基本特性

半导体二极管可以分为P型和N型。P型半导体二极管具有空穴，电子在空穴中跳动，能够从一个空穴转移到另一个空穴中，随着电子的流动产生电流，正向电流通过晶片时，电子和P区空穴结合发出能量，这是半导体二极管发光的原理。

半导体二极管有两大特性，一个是节能能耗，另一个是寿命长。半导体二极管发光过程中，电能中的部分能量转化为光能，部分能量转化为热能。传统白炽灯很多能量以热能的形式散失了，而半导体二极管灯具热能散失量少，更具有节能性。半导体二极管发光原理和传统白炽灯发光原理不同，因此半导体二极管的使用寿命长达十万个小时，比传统白炽灯具有更好的发光稳定性，寿命更长。

4半导体二极管在照明领域中的具体应用

显示屏应用。在显示屏中的最典型的应用是仪表盘指示灯。半导体二极管排列成矩阵，设计成大小不等的模块，或者将半导体二极管组成集束管进行拼装。将半导体二极管和显示电路进行连接，构成半导体二极管显示屏。根据显示屏的需求可以发出不同的颜色，包括单色显示屏、双色显示屏和多彩显示屏。半导体二极管在显示屏中的应用可以更好地给用户直观视觉冲击，帮助用户做出判断和决策。

背光源应用。半导体二极管为电脑手机等电子设备的液晶面板提供光源。彩屏手机的待机时间是手机性能的重要衡量指标，半导体二极管应用在彩屏手机中可以消耗更少的电量，更具有节能性，延长手机的待机时间。在笔记本电脑中，半导体二极管应用在背光源中也十分常见，比传统的冷阴极荧光管的电能消耗更少，没有金属汞的辐射性，具有节能性和环保性。

景观照明应用。人们物质生活水平提升，对精神文化需求提升，需求也更加多样化。景观环境的营造为人们的休闲娱乐创造了美好的环境，半导体二极管在景观照明中的应用成为环境艺术化的重要手段。如景观灯饰中采用半导体二极管可以提供五彩斑斓的色彩，为单调的环境增添色彩，而且半导体二极管灯具制作材料成本更低，具有较好的经济性，在城市建设中，园林建设中，文化旅游景区应用越来越普遍。景观照明中应用的半导体二极管以白色发光二极管为主，主要是从半导体二极管的光效方面考虑，在较小的功率下可以实现好的节能效果。一些建筑物中的诱导灯也是半导体二极管构成，具有柔和的光色，可以给人们更好的视觉体验。在展览布设中，通过选择适当的半导体二极管灯具，合理布设灯具，起到各类光色相互协调的效果，呈现出舒适的氛围，营造艺术美感。

装饰照明应用。半导体二极管在装饰照明中的应用也日益广泛，如室内装饰、户院装饰、广告牌装饰、舞台装饰、休闲娱乐场所装饰、阵列装饰、工厂装饰、学校装饰、办公室装饰等等，这些场景中都可以通过半导体二极管灯具营造出想要的视觉效果。一个装饰照明系统由单个或若干个半导體二极管子系统构成，可以根据具体的场景和视觉营造效果来进行设计，满足了用户多样化需求。半导体二极管子系统由标准的CPU控制模块和驱动模块组成，CPU控制模块、驱动模块和电源转换模块之间采用标准接口连接，构成了一个系统的装饰照明系统。通过计算机软件对装饰照明系统进行不同参数的设定，可以展现出不同的视觉效果。

汽车照明应用。半导体二极管在汽车照明中的应用包括汽车内部的仪表盘，各种电器的开关指示灯;汽车外部的方向灯、刹车灯、尾灯等大功率灯具。尤其是新能源汽车中半导体二极管在照明中的应用占比很高。无论是小功率的半导体二极管，还是大功率的半导体二极管，均表现出良好性能，不仅比传统的白炽灯具有更长的光能效果，而且寿命更长，在汽车行驶中也有更强的耐冲击性能和抗震动性能，遇到震动时的响应速度远远快于传统白炽灯，可以对车辆司机给出最快提醒，提高交通行驶安全性，这些优势都使其在汽车照明领域中受到青睐。半导体二极管在汽车照明中的应用从内部向外部，从后向前扩展，伴随材料和制作成本降低，半导体二极管将占据汽车照明应用中更大比例。

5结语

综上所述，半导体二极管是一种现代新型光源，不仅具有丰富的色彩，能够带来良好的视觉效果，而且还耗电少，辐射少，具有很好的节能环保性。随着社会经济发展，科技的不断更迭，半导体二极管技术也在快速升级迭代，促使半导体二极管技术在显示领域、背景光领域、装饰照明领域、汽车照明领域以及景观照明领域中的应用将日益成熟，为人们的生活生产提供创建更加美好的环境条件，提供更多的便利。

参考文献

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