发光二极管由什么材料制成 发光二极管材料是什么？

发光二极管由什么材料制成

发光二极管（Light Emitting Diode, LED）是一种半导体器件，将正向偏置电压作用于其两端，可以产生电子和空穴在结区复合发光的现象。在LED中，材料的选择对其性能有着决定性影响。以下将从LED材料的种类、结构、生产工艺等几个方面谈论发光二极管由什么材料制成。

1、材料种类

目前常用的LED材料有三种：氮化镓（GaN）、氮化铟镓（InGaN）和磷化铝（AlGaP），它们分别适用于不同波长的发光。其中，GaN材料主要用于制作蓝色和绿色发光二极管；InGaN材料用于制作蓝、绿、黄、红等各种颜色的LED；AlGaP材料则主要用于制作红、橙、黄等暖色系LED。

2、结构

普通的LED由一个外围的电极片和一个内部的电极球组成，中间夹有P型、N型半导体层以及一些掺杂材料。而观察到的各种不同颜色的LED，实际上均采用相似的结构：P型和N型半导体之间夹一个介质层，在其上面放置碱金属或其他金属元素，以增加电离效应，提高电流电压响应。这种结构下，从激发态返回基态的电子释放出能量并发射光子，从而实现发光。

3、制造工艺

发光二极管的制造过程相对复杂，一般包括以下几步：外延生长、芯片加工、发光层制备、封装、测试等。其中外延生长是最基础的一步，也是最具有制约性的一步。制作外延片时，要求晶体质量好、晶体缺陷低、晶体浓度均匀稳定和杂质低等特点。加工芯片时，需要进行光刻和化学腐蚀等工艺，以确保制造的LED芯片精度和尺寸符合要求。接下来，在芯片表面形成PN结，并在其上部署散热结构。最后，进行发光层制备、封装和测试等工序，生产出完整的发光二极管。