LED的原理？用什么材料制造而成？为啥节能长寿？制造过程环保吗？_ZNDS问答

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LED的原理？用什么材料制造而成？为啥节能长寿？制造过程环保吗？

成都裸眼3D大屏因它而火？有人靠它拿诺贝尔奖？发光二极管可太香了！

占坑太久抱歉，今天来填坑勒~
总结一下分三个问题来回答：
1、LED是什么原理，为什么节能、长寿？LED发光二极管主要由PN结芯片,电极和光学系统组成。它利用固体半导体芯片作为发光材料，半导体芯片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个“P-N结”。当加上正向电流时，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。
节能的原因是大部分的电子在经过PN结时直接跃迁成了光子；转化为热能的比例要远远小于传统光源，所以节能~
长寿的原因是因为LED是固态光源、一旦符合标准的产品制作完成，结构相对稳定、简单。比传统的灯丝、低压气体、高压气体的光源更加耐用。
来一张简单的剖面示意

2、制造过程环保么？
实际上，目前现有的技术来看，制造过程中都会用到铅、铬等重金属~
且如果生产满足我们需要的光色，荧光粉是不可或缺的，荧光粉本身和制造过程都是剧毒的~
不恰当套用知乎一句比较知名的话，“不谈剂量谈毒性都是耍流氓”。该话部分应用于生产制造也是正确的。
目前电子产业生产过程中难免会用到不环保的原料和工艺，但重要的是如何保证产品和工厂的排放环保，至于制造工艺~交给大神们去改进吧！
3、用神马材料？
这个就多了，刚刚也说过最简单的LED颗粒都包含了很多的原件~
拿大家普遍关心的PN结芯片举例，很多厂家的工艺和原料也不尽相同。但基本上属于芯片制造的材料范畴。如：蓝宝石基底、碳化硅、二氧化硅、金线等等...
如果有兴趣的可以进一步探讨，这边就不啰嗦啦~
最后分享一张简单的LED制作工艺的流程图~

原理
LED（Light Emitting Diode），即发光二极管。它是利用固体半导体芯片作为发光材料。发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片，在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层，称为p-n结。当两端加上正向电压，半导体中的少数截流子和多数截流子发生复合，放出过剩的能量而引起光子发射。加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。
节能是因为相对于传统灯具来说，从发光原理上，他是由电能直接转换为光的，理论上能达到非常高的转换效率，区别于传统的白炽灯（电-热-光），日光灯（电-紫外-光）等。目前市面上的LED灯具基本能达到100-150lm/W的发光效率。实验室效率要高得多，但是不能工业化生产又有什么用呢。
耐用，也就是说寿命。
目前来说LED由于是固体光源，不存在传统灯具发光体的损耗，因而能达到非常高的寿命，仅LED本身而言，达到10万小时是没什么问题的，LED灯的寿命主要取决于电源转换装置的寿命。这是因为LED在低电压时发光效率要高于高电压发光效率，因而需将220V的电源转换为低压直流电，这套转换电路中用到的电容等电子元件的寿命决定了LED整个灯具的寿命。
环保。
制造过程同半导体一样，算不上什么环保，使用过程中的环保，我个人还是认可的。
材料
晶片，树脂封装，电路板，驱动电源....

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