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半導體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是N型半導體，在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候，它們之間就形成一個P-N結。當電流通過導線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P區，在P區里電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發出能量，這就是LED燈發光的原理。而光的波長也就是光的顏色，是由形成P-N結的材料決定的。
對于一般照明而言，人們更需要白色的光源。1998年發白光的LED開發成功。這種LED是將GaN芯片和釔鋁石榴石（YAG）封裝在一起做成。GaN芯片發藍光（λp=465nm，Wd=30nm），高溫燒結制成的含Ce3+的YAG熒光粉受此藍光激發后發出黃色光射，峰值550nLED燈m。藍光LED基片安裝在碗形反射腔中，覆蓋以混有YAG的樹脂薄層，約200-500nm。 LED基片發出的藍光部分被熒光粉吸收，另一部分藍光與熒光粉發出的黃光混合，可以得到白光。
特點：：壽命可達10萬小時以上，對普通家庭照明可謂"一勞永逸"。可以工作在高速狀態：節能燈如果頻繁的啟動或關斷，燈絲就會發黑，很快的壞掉，所以更加安全。固態封裝，屬于冷光源類型。所以它很好運輸和安裝，可以被裝置在任何微型和封閉的設備中，不怕振動。
降低線路損耗，對電網。功率因數≥0.9，諧波失真≤20%，EMI符合全球指標，降低了供電線路的電能損耗和避免了對電網的高頻干擾污染。
高新技術：與傳統光源的發光效果相比，LED光源是低壓微電子產品，成功地融合了計算機技術、網絡通信技術、圖像處理技術和嵌入式控制技術等。傳統LED燈中使用的芯片尺寸為0.25mmX0.25nm，而照明用LED的尺寸一般都要在1.0mmX1.0mm以上。LED裸片成型的工作臺式結構、倒金字塔結構和倒裝芯片設計能夠改善其發光效率，從而發出更多的光。LED封裝設計方面的包括高傳導率金屬塊基底、倒裝芯片設計和裸盤澆鑄式引線框等，采用這些方法都能設計出高功率、低熱阻的器件，而且這些器件的照度比傳統LED產品的照度更大。
LED光源的應用非常靈活，可以做成點、線、面各種形式的輕薄短小產品；LED的控制極為，只要調整電流，就可以隨意調光；不同光色的組合變化多端，利用時序控制電路，更能達到豐富多彩的動態變化效果。LED已經被廣泛應用于各種照明設備中，如電池供電的閃光燈、微型聲控燈、安全照明燈、室外道路和室內樓梯照明燈以及建筑物與標記連續照明燈。
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