LED 波长的决定因素

LED（发光二极管）的发光波长主要由其半导体材料的物理特性决定，具体包括以下关键因素：

1. 半导体材料的能带结构
   LED 的核心是半导体 PN 结，其发光波长由材料的禁带宽度（Eg）决定。禁带宽度越窄， 发光波长越长（如红光）；禁带宽度越宽，波长越短（如蓝光）。
   例如： o 氮化镓（GaN）的禁带宽度较大，发出蓝光（~450nm）； o 磷化铟镓（InGaP）的禁带宽度较小，发出红光（~620nm）。
2. 掺杂与材料配比
   通过调整半导体中掺杂元素的比例（如 InGaN 中铟（In）的含量），可精确控制发光波长。
   例如：InGaN 中 In 含量增加会导致波长从蓝光向绿光偏移。
3. 量子阱结构
   量子阱通过限制电子和空穴的运动，进一步调控能级和发光波长，常用于高精度波长设计。
4. 温度影响
   温度升高会导致半导体禁带宽度减小，发光波长红移（如蓝光 LED 在高温下可能偏绿）。
5. 工作电压与电流
   导通电压与波长直接相关：波长越短（如紫外光），所需电压越高（通常 3V 以上）；波 长越长（如红外光），电压越低（约 1.3V）。
6. 荧光粉（白光 LED）
   白光 LED 通常由蓝光芯片激发荧光粉（如 YAG 荧光粉）产生，荧光粉的配比影响最终色温。

其他注意事项

功率无关性：LED 波长由材料决定，与功率无关（10W LED 的波长仍取决于芯片材料）。
波长范围限制：常规 LED 波长在 380-780nm（可见光），1100nm 以上的红外 LED 需特殊 材料（如砷化镓）。

典型材料与波长对应表