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发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。发光二极管的反向击穿电压大于5伏。它的正向伏安特性曲线很陡，使用时串联限流电阻以控制通过二极管的电流。

环保
LED灯内部不含有任何的汞等重金属材料，但是荧光灯中含有，这就体现了LED灯环保的特点。现在的人都十分重视环保，所以，会有更多的人愿意选择环保的LED灯。

红外发光二极管也称红外线发射二极管，它是可以将电能直接转换成红外光（不可见光）并能辐射出去的发光器件，主要应用于各种光控及遥控发射电路中。
红外发光二极管的结构、原理与普通发光二极管相近，只是使用的半导体材料不同。红外发光二极管通常使用砷化镓（GaAs）、砷铝化镓（GaAlAs）等材料，采用全透明或浅蓝色、黑色的树脂封装。
常用的红外发光二极管有SIR系列、SIM系列、PLT系列、GL系列、HIR系列和HG系列等。

PN结的端电压构成一定势垒，当加正向偏置电压时势垒下降，P区和N区的多数载流子向对方扩散。由于电子迁移率比空穴迁移率大得多，所以会出现大量电子向P区扩散，构成对P区少数载流子的注入。这些电子与价带上的空穴复合，复合时得到的能量以光能的形式释放出去。这就是PN结发光的原理。

产品特点
1. 电压：LED灯珠使用低压电源，供电电压在 2-4V之间，根据产品不同而异，所以驱动它的是一个比高压电源更安全的电源，特别适用于公共场所；
2.电流：工作电流在0—15mA，亮度随电流的增大而变亮
3. 效能：消耗能量较同光效的白炽灯减少 80%。
4. 适用性：很小，每个单元 LED 小片是 3-5mm 的正方形，所以可以制备成各种形状的器件，并且适合于易变的环境。
5. 响应时间：其白炽灯的响应时间为毫秒级， LED 灯的响应时间为纳秒级。
6. 对环境污染：无有害金属汞。
7. 颜色：改变电流可以变色，发光二极管方便地通过化学修饰方法，调整材料的能带结构和带隙，实现红黄绿兰橙多色发光。如小电流时为红色的 LED ，随着电流的增加，可以依次变为橙色，黄色，后为绿色。

LED灯珠对于电压的要求：
标称3V的LED灯珠，实际上，不同颜色的对电流也有不同的要求，黄色要求电流小，依次是红、绿、白、蓝。电流过大，会使灯芯烧焦。 使用2.4V充电电池，**易烧焦，因为即使电压不大，但电流过大，随意依然会烧焦。