LED 波長的決定因素

LED（發光二極管）的發光波長主要由其半導體材料的物理特性決定，具體包括以下關鍵因素：

1. 半導體材料的能帶結構
   LED 的核心是半導體 PN 結，其發光波長由材料的禁帶寬度（Eg）決定。禁帶寬度越窄， 發光波長越長（如紅光）；禁帶寬度越寬，波長越短（如藍光）。
   例如： o 氮化鎵（GaN）的禁帶寬度較大，發出藍光（~450nm）； o 磷化銦鎵（InGaP）的禁帶寬度較小，發出紅光（~620nm）。
2. 摻雜與材料配比
   通過調整半導體中摻雜元素的比例（如 InGaN 中銦（In）的含量），可精確控制發光波長。
   例如：InGaN 中 In 含量增加會導致波長從藍光向綠光偏移。
3. 量子阱結構
   量子阱通過限制電子和空穴的運動，進一步調控能級和發光波長，常用於高精度波長設計。
4. 溫度影響
   溫度升高會導致半導體禁帶寬度減小，發光波長紅移（如藍光 LED 在高溫下可能偏綠）。
5. 工作電壓與電流
   導通電壓與波長直接相關：波長越短（如紫外光），所需電壓越高（通常 3V 以上）；波 長越長（如紅外光），電壓越低（約 1.3V）。
6. 螢光粉（白光 LED）
   白光 LED 通常由藍光芯片激發螢光粉（如 YAG 螢光粉）產生，螢光粉的配比影響最終色溫。

其他注意事項

功率無關性：LED 波長由材料決定，與功率無關（10W LED 的波長仍取決於芯片材料）。
波長範圍限制：常規 LED 波長在 380-780nm（可見光），1100nm 以上的紅外 LED 需特殊 材料（如砷化鎵）。

典型材料與波長對應表