LEDランプの発光原理

LEDランプ
［LEDランプの発光原理］
D
チップタイプLE
今回は半導体の特性を活かして発光し、
消費電力が少なく、省スペースで長寿命の
LEDランプ（Light Emitting Diode）の
発光原理をご紹介します。
ところで…
半導体って
な∼に？
この小さい
LEDチップが
光るんだよ
チップタイプ
LED
※P
型
LEDランプ
金属のように電気を通す「導体」とプラスチックやガラス
などのように電気を通さない「絶縁体」の中間のような性質
を持ち、人間が与える条件に
LEDは
よって、電気を通したり、
光を発生する
半導体なのだ
通さなかったりするものです。
ってなに？
N型
・
P型・N型（※）の2つの半導体を
接合し（これがLEDチップ）、
電圧をかける
くわしくは
左のかこみで
解説しています
LEDチップの基本構造
の電荷（穴）
をもった正孔が
いっぱい
N型
P型
の電荷
をもった電子
（自由電子）
がいっぱい
あた
いく
てさ
いん
る穴
が
P型半導体とN型半導体の
仕組み
格子状
半導体の結晶中の原子は
格子状に並んでいます。
2
原子にはそれぞれ決まっ
た数の電子の手があり、
となり同士で手をつなぎ
あっています.
4
電圧によって
おしだされる
電子
電流の流れ
N型
P型
電流と逆の
方向に動く
1
3
するとP型・N型の
正孔と電子が動き出す
これ
はじ がな
まら くち
ない ゃ
！
した
安定 態
状
電子の手
原子
電流の流れ
そこへ手の数が異なる不純
物原子を入れると…
ワタシは
ボクは
3本
5本
手が3本の
原子の様子
移動中に出合った
の電子が の穴に再結合して
エネルギーを出す
安定した状態の結晶の中に
不純物をそれぞれ入れます
手が5本の
原子の様子
エネルギ
ー
高い、低 の
い
素子の材 は
料に
よって
変わって
きます
こ
の
発
エ
光
ネ
変す
ル
わる
ギ
り色
ー
まが
の
す
高
さ
に
高いと青
よ
色
低いと赤
色
っ
て
ー
エネルギ
合体
だれか
つないで！
手が
あまっちゃう
（自由電子）
手が足りなくて
穴があいた
みたい
電子の手が足りない状態
（P型：ポジティブ） の電荷をもつ
5
6
その時に放出する
余分なエネルギーが
光として見えているのです
電子の手が多い状態
（N型：ネガティブ） の電荷をもつ
この2つの状態の結晶のかたまりを結合させ
ると、LEDの素子ができます。
ぷちっ
消えて
なくなる
P型 N型
そこに電流を流すと電子が動き出しP
型の手の足りない穴に、エネルギー
の高くなったN型のあまっていた
電子の手が結びつこうと
動きます。その時に
放出されるエネルギー
が光として見えて
低いエネルギーに
いるのです。
移動します
P型の の
穴がたくさん
合体
すると
消えてしまう
2005.January
No. 3
発 行／スタンレー電気株式会社 総務部総務課 〒153-8636 東京都目黒区中目黒2-9-13 TEL（03）3710-2222
編集人／舟岡 信夫 制 作／株式会社産業編集センター
表紙写真 c Larry Gatz /Getty Images
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