LEDはどのように異なる色を放出しますか？

基本

* LED =光エミッティングダイオード： LEDは、電流が流れると光を放出する半導体デバイスです。

* エネルギーと光： LEDが発する光の色は、半導体材料の電子のエネルギーレベル間のエネルギー差に依存します。

それがどのように機能するか

1。半導体材料： LEDは、異なるエネルギーバンドギャップを持つ異なる半導体材料（ハリウムガリウム、リン化ガリウム、または組み合わせなど）から作られています。このバンドギャップは、電子を励起し、光を放出するために必要なエネルギーを決定します。

2。電子励起： 電流がLEDを通過すると、電子は半導体材料内のより高いエネルギーレベルに興奮します。

3。光子放出： 励起された電子がより低いエネルギーレベルに戻ると、光子（光の粒子）の形で過剰なエネルギーを放出します。

4。色の決定： 放出された光子のエネルギーは、特定の光の波長に対応しており、これを色として認識しています。

例：

*赤いLEDは、特定のバンドギャップを備えた材料を使用して、電子が赤色光に対応する波長の光子を放出できるようにします。

*青色のLEDは、より大きなバンドギャップを持つ異なる材料を使用して、より短い波長とより高いエネルギーを持つ光子をもたらし、青色光発光につながります。

さまざまな色の作成

* 異なる材料： 前述のように、異なる半導体材料は異なる色を生成します。

* リン： 多くのLED、特に白いLEDは、「蛍光変換」と呼ばれる手法を使用しています。 青色のLEDは、青色光を吸収し、より広い光の光を放出する蛍光体物質と組み合わされ、白い光の知覚をもたらします。

* 組み合わせ： 一部のLEDは、異なる色を放出する複数の半導体層で設計されており、それを組み合わせて追加の色のバリエーションを作成します。

要約

LEDの色は、使用される半導体材料によって決定され、電子のエネルギーレベルと放出光の波長を決定します。材料組成、蛍光コーティング、またはさまざまな材料の階層を操作することにより、メーカーは幅広いLED色を作成します。