UVLED发光机制
以下是核心原理的详细说明：
1. 半导体PN结结构：
UVLED的核心结构也是一个PN结。它由两种不同类型的半导体材料组成：
P型半导体：通过掺杂（如掺入镁Mg、锌Zn）产生大量带正电荷的空穴（可以理解为电子的空位）。
N型半导体：通过掺杂（如掺入硅Si）产生大量带负电荷的自由电子。
当P型半导体和N型半导体紧密结合时，在它们的接触面（称为PN结）处会发生载流子的扩散和复合，形成一个称为耗尽层或空间电荷区的区域。
2. 正向偏压注入载流子：
当在PN结两端施加正向偏压（P区接正极，N区接负极）时，外加电场会削弱内建电场。
这使得P区的空穴更容易向N区扩散，同时N区的电子也更容易向P区扩散。
大量电子和空穴被注入到PN结区域（主要是耗尽层及其附近）。
3.载流子复合与光子发射（电致发光）：
注入到PN结区域的电子和空穴不再是自由的。电子处于导带（高能级），空穴处于价带（低能级）。
当导带中的电子与价带中的空穴相遇时，它们会复合。
在复合过程中，电子从高能级的导带跃迁到低能级的价带（填补空穴），同时释放出能量。
关键点：对于UVLED使用的特定半导体材料（如AlGaN、AlN等III族氮化物），其能带间隙足够大。电子在从导带跃迁回价带时释放的能量较大。根据能量E与光子波长λ的关系：E = hc / λ (其中h是普朗克常数，c是光速)：
能量E越大，释放的光子的波长λ就越短。
为了发出紫外线（波长小于400nm），半导体材料必须具有足够宽的禁带宽。例如：
发出365nm (UVA) 需要约3.4 eV的禁带宽度。
发出280nm (UVC) 需要约4.4 eV的禁带宽度。
总结UVLED发光过程：
1. 加电：在UVLED的PN结两端施加正向电压。
2. 注入：电子从N区注入，空穴从P区注入，穿过耗尽层或在附近相遇。
3. 复合：注入的电子与空穴在PN结区域复合。
4. 释放光子：复合时，电子从高能级（导带）跃迁到低能级（价带），释放的能量以紫外光光子的形式辐射出来。光子的波长由半导体材料的禁带宽度决定（通过调整AlGaN中的Al含量来控制）。
5. 出光：产生的紫外光经过芯片结构（如透明电极、封装材料等）最终发射出来。
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