1766 戸部 さんのオタ日記

発光ダイオードの効果について
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発光ダイオードは、半導体を用いたpn接合と呼ばれる構造で作られている。発光はこの中で電子の持つエネルギーを直接、光エネルギーに変換することで行われ、巨視的には熱や運動の介在を必要としない。 電極から半導体に注入された電子と正孔は異なったエネルギー帯（伝導帯と価電子帯）を流れ、PN接合部付近にて禁制帯を越えて再結合する。再結合の際にほぼ禁制帯幅（バンドギャップ）に相当するエネルギーが光子、すなわち光として放出される（詳しくはPN接合の項を参照）。

放出される光の波長は、材料のバンドギャップによって決められ、基本的に単一色で自由度が低いが、青色、または紫や紫外線を発する発光ダイオードの表面に蛍光塗料を塗布することにより、白色や、電球色など様々な中間色の発光ダイオードも作られている。

電気的特性
他の一般的なダイオードと同様、極性を持っており、カソード（陰極）に対し、アノード（陽極）に正電圧を加えて使用する。電圧が低い間は電圧を上げていってもほとんど電流が増えず、発光もしない。ある電圧を越えると、電圧上昇に対する電流の増え方が急になり、電流量に応じて光を発するようになる。この電圧を順方向降下電圧(vf)というが、一般的なシリコンダイオードと比較して、発光ダイオードは順方向降下電圧が高い。発光色によって違うが、赤外では1.4V程度。赤色、橙色、黄色、緑色では、2.1V程度。白色、青色では、3.5V程度。紫外線LEDは最もvfが高く、4.5V?6V必要。

発光時の消費電流は表示灯用途では数mA?50mA程度だが、照明用途のものでは消費電力が数W単位の大電力の発光ダイオードも市販されており、駆動電流が1Aを超える製品もある。

逆方向に電圧を掛けた場合の耐電圧は、通常のシリコンダイオードより遙かに低く、通常はマイナス5V程度であり、これを超えると破壊されてしまう。従って、整流用途には使用することはできない。
引用『ウィキペディア（Wikipedia）』