为什么led反向电流较小 LED反向电流的小原因

LED反向电流较小的原因

LED是一种半导体器件，其正向电压比较小，反向电流较小是其较为突出的特点，究竟是为什么呢？以下从材料结构、能带结构以及工艺流程等几个方面进行分析。

1、材料结构

LED主要由P型半导体、N型半导体以及P-N结组成。其中，P型半导体中导带以下的能级（空穴能级）较多，N型半导体中导带以上的能级（电子能级）较多。当两种半导体通过P-N结连接时，形成势垒，禁止区中空穴和电子都被束缚在自己的区域内，不易穿越到对方区域。在这个过程中，由于势垒作用，P端产生的空穴会向N端扩散，N端产生的电子会向P端扩散，进而产生电流。但是，当材料中存在缺陷或杂质等因素时，导带以下或价带以上的一些杂质能级就可能产生，例如P型区中的杂质能级，会吸收掉N端电子，使电子能够直接通过P-N结向P端扩散，形成反向电流。因此，在制备 LED 时，需要严密把关材料纯度，避免产生杂质能级。

2、能带结构

由于LED的P-N结具有势垒，导带下的空穴和价带上的电子难以跨越势垒，从而形成正向电流。反向电流实际上是空穴和电子被势垒束缚在各自的区域内时，受到热激发的影响，凭借自身的能量向势垒中的禁止带区域穿越的现象。但是，由于在禁止带中不存在电子能量可以匹配的势垒，因此无法形成电流。

3、工艺流程

在 LED 制作过程中，一般都会在 P 区域表面进行覆盖保护层，以免在制作过程中的一些污染物、水分等杂质附着在空穴和电子传输区域，进而影响其正常工作。同时，保护层还可以隔离氧气等氧化性杂质，防止其侵蚀 LED 材料内部，影响其稳定性，进而影响其反向电流的大小。

4、结论

综上所述，LED 反向电流较小的原因主要包括材料结构、能带结构和工艺流程等多个方面。在制备过程中，要严格控制各种杂质的含量，避免产生缺陷能级，从而保证其反向电流的小。