led燈珠是能夠將電直接轉換成光的固體半導體裝置。led燈珠的心臟是半導體的晶片，晶片的一端安裝在一個支架上，一端負極，另一端連接到電源的正極，晶片整體用環氧樹脂密封。半導體晶片由兩個部分組成，一部分是P型半導體，其中空穴占主導地位，另一端是N型半導體，在這里主要是電子。但是，當這兩個半導體連接在一起時，在它們之間形成p？形成N結。當電流通過導線作用于該晶片時，電子被推到p區域，而在p區域中電子與空穴復合，以光子的形式發射能量發光二極管，這是發光的原理。光的波長，即光的臉0，p？由形成N結的材料決定。

led燈珠的核心部分是由P型半導體和N型半導體組成的晶片，在P型半導體和N型半導體之間？有被稱為n結的過渡層。在一些半導體材料的pN結中，當注入的少數載波與多個載波復合時，多余的能量以光的形式釋放，電能直接轉換成光能。如果在pN接合上加入反向電壓，少數載流子難以注入，因此不發光。使用這樣的注入式電致發光原理制作的LED被稱為led燈珠。這在正方向動作時（即兩端正向電壓，電流從LED陽極流向陰極時，半導體晶體從紫外線到紅外線發出不同的臉0的光線，光的強弱與電流有關。

最初led燈珠被用作儀表的指示光源，之后，各種光0的led燈珠被廣泛應用于交通信號燈和大面積顯示器，產生了經濟效果和社會效果。以12英寸的紅色0交通信號為例，美國原本采用壽命長、光效率低的140瓦白熾燈泡作為光源，產生了2000流明白光。經過紅色0濾鏡后，光損失了90%，只剩下200流明的紅光。另一方面，在新設計的燈中，Lumileds公司采用18個紅0LED光源，通過消耗包含電路損耗的14瓦的電力，能夠產生同樣的光效率。汽車信號燈也是led燈珠光源應用的重要領域。

在一般照明中，更需要白色0的光源。1998年白光的led燈珠開發成功。該led燈珠是將GaN芯片和釔鋁石榴石YAG打包后的。GaN芯片藍光（λp=465nm，Wd=30nm）通過高溫燒結制作的含Ce3+YAG磷光體被該藍光激發，發出黃色0光，峰值550nm。藍光led燈珠基板是混合了YAG的樹脂薄層，約200？安裝在杯反射室上以覆蓋500nm。led燈珠從基板發出的藍色光的部分被熒光體吸收，另一方的藍色光與從熒光體發出的黃光混合而得到白光。這里，對于InGaN/YAG白0LED，通過使YAG磷光體的化學組成變化，調整磷光體層的厚度，能夠得到0溫度3500~1000K的各0白光。通過這種藍光led燈珠獲得白光的方法是結構簡單、成本低、技術成熟度高，所以使用得最多。

上世紀60年代，科學技術人員利用半導體pN接合發光的原理，在led燈珠中進行了開發。當時開發的led燈珠材料是GaASP，其發光面部0是紅色0。經過近30年的發展，現在廣為人知的led燈珠可以發出紅、橙、黃、綠、藍等很多0光。但是，照明所需要的白光led燈珠近年來終于發展起來了，現在理解了白光led燈珠。

1.可見光的光譜與led燈珠白光的關系。在眾所周之，可見光譜的波長范圍為380nm？760nm，紅色、橙色、黃色、綠色、藍色、藍色、紫色是人類眼睛能感受到的70光，這7種臉0的光分別是一種單0光。例如led燈珠發的紅光的峰值波長是565nm。可見光的光譜中沒有白0光。白光不是單0光，而是像太陽光是從7種單0光合成的白0光那樣，從多個單0光合成的復合光，彩色0電視的白0光也是從3根0紅、綠、藍合成的。由此可知，為了將led燈珠導出到白光，該光譜特性應該包含整個可見光譜范圍。但是，在當前的處理條件下，制造這樣的性能的led燈珠是不可能的。根據可見光的研究，在人類看來白光需要至少兩個光的混合，即兩個波長的發光（藍0光+黃0光）或三個波長的發光（藍0光+綠0光+紅0光）的模式。上述兩種模式中的白光都需要藍色0光，所以攝取藍色0光是現在各大廠商追趕的“藍光技術”的制造白光的關鍵技術。

2.白光led燈珠的過程結構和白色0光源。對于一般照明，在過程結構上，白光led燈珠通常以兩種方法形成，第一種是使用“藍色技術”與熒光體配合形成白光。第二種是多個單一的零光混合方法。兩種方法白光設備的生成都成功。第一方法產生白光碼片藍光GaM。λp＝465nm，YAG釔鋁石榴石與熒光體一起封裝，在熒光體被藍色光激發后發出黃色0光，結果藍色光和黃光混合形成白光。第二方法使用不同的0光芯片封裝，并通過混合每個0光來產生白光。

3.白光led燈珠照明新光源的應用前景。為了說明白光led燈珠的特征，來看看現在使用的照明光源的狀況吧。白熾燈泡和鹵素鎢燈，其光效應為12？24流明/瓦。熒光燈和HID燈的光效應是50？120流明/瓦。對白光led燈珠：1998年白光發光二極管的光效應只有5流明/瓦，1999年達到15流明/瓦，這個指標接近普通家用白熾燈泡，2000年白光led燈珠的光效應達到25流明/瓦，這個指標接近鹵素鎢燈。到2005年led燈珠的光效率達到50流明/瓦，預計2015年led燈珠的光效率將達到150～200流明/瓦。此時白光led燈珠的工作電流達到安培電平。由此可知，可以開發白光led燈珠作家用照明光源的現實。

一般照明用的白熾燈泡和鹵素鎢燈雖然便宜，但是光效率低（燈管的熱效果被浪費），壽命短，維護工作量大，但是如果以白光led燈珠為照明，不僅光效率高，而且壽命長（連續工作時間10000小時以上）基本上不需要維護。現在德國Hella公司正在利用白光led燈珠開發飛機讀書燈。在澳大利亞首都堪培拉的街道上，作為路燈的照明白光led燈珠被使用。我國的城市交通管理燈白光led燈珠也取代了初期的交通秩序指示燈。預計在不久的將來，白光led燈珠代替現有照明進入家庭。