1：纳米材料 2：超导体 3：导体 4：半导体2008年北京奥运会开幕式上,一座由发光人搭建的“人体鸟巢",令全世界亿万观众叹为观止,拍板叫绝.这些法光人身上的一个个亮点,是由LED发光二极管

1：纳米材料 2：超导体 3：导体 4：半导体2008年北京奥运会开幕式上,一座由发光人搭建的“人体鸟巢",令全世界亿万观众叹为观止,拍板叫绝.这些法光人身上的一个个亮点,是由LED发光二极管
1：纳米材料 2：超导体 3：导体 4：半导体
2008年北京奥运会开幕式上,一座由发光人搭建的“人体鸟巢",令全世界亿万观众叹为观止,拍板叫绝.这些法光人身上的一个个亮点,是由LED发光二极管作成的,二极管的主要材料是什么?

1：纳米材料 2：超导体 3：导体 4：半导体2008年北京奥运会开幕式上,一座由发光人搭建的“人体鸟巢",令全世界亿万观众叹为观止,拍板叫绝.这些法光人身上的一个个亮点,是由LED发光二极管
LED（Light Emitting Diode）,发光二极管,是一种固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光.发光二极管是一种特殊的二极管.它所发出的光的波长,及其颜色,是由组成pn结的半导体物料的禁带能量所决定.由于硅和锗是间接禁带材料,在这些材料中电子与空穴的复合是非辐射跃迁,此类跃迁没有释出光子,所以硅和锗二极管不能发光.发光二极管所用的材料都是直接禁带型的,这些禁带能量对应着近红外线、可见光、或近紫外线波段的光能量.
在发展初期,采用砷化镓(GaAs)的发光二极管只能发出红外线或红光.随着材料科学的进步,人们已经制造出可发出更短波长的、各种颜色的发光二极管.
以下是传统发光二极管所使用的无机半导体物料和所它们发光的颜色：
铝砷化稼(AlGaAs)-红色及红外线
铝磷化稼(AlGaP)-绿色
aluminiumgalliumindiumphosphide(AlGaInP)-高亮度的橘红色,橙色,黄色,绿色
磷砷化稼(GaAsP)-红色,橘红色,黄色
磷化稼(GaP)-红色,黄色,绿色
氮化镓(GaN)-绿色,翠绿色,蓝色
铟氮化稼(InGaN)-近紫外线,蓝绿色,蓝色
碳化硅(SiC)(用作衬底)-蓝色
硅(Si)(用作衬底)-蓝色(开发中)
蓝宝石(Al2O3)(用作衬底)-蓝色
zincselenide(ZnSe)-蓝色
钻石(C)-紫外线
氮化铝(AlN),aluminiumgalliumnitride(AlGaN)-波长为远至近的紫外线
用GaN形成的蓝光LED1993年,当时在日本NichiaCorporation(日亚化工)工作的中村修二（ShujiNakamura）发明了基于宽禁带半导体材料氮化稼（GaN）和铟氮化稼（InGaN）的具有商业应用价值的蓝光LED,这类LED在1990年代后期得到广泛应用.理论上蓝光LED结合原有的红光LED和绿光LED可产生白光,但现在的白光LED却很少是这样造出来的.
现时生产的白光LED大部分是通过在蓝光LED(near-UV,波长450nm至470nm)上覆盖一层淡黄色荧光粉涂层制成的,这种黄色磷光体通常是通过把掺了铈的YttriumAluminumGarnet(Ce3+:YAG)晶体磨成粉末后混和在一种稠密的黏合剂中而制成的.当LED芯片发出蓝光,部分蓝光便会被这种晶体很高效地转换成一个光谱较宽（光谱中心约为580nm）的主要为黄色的光.(实际上单晶的掺Ce的YAG被视为闪烁器多于磷光体.)由于黄光会刺激肉眼中的红光和绿光受体,再混合LED本身的蓝光,使它看起来就像白色光,而其的色泽常被称作“月光的白色”.这种制作白光LED的方法是由NichiaCorporation所开发并从1996年开始用在生产白光LED上.若要调校淡黄色光的颜色,可用其它稀土金属铽或钆取代Ce3+:YAG中掺入的铈(Ce),甚至可以以取代YAG中的部份或全部铝的方式做到.
而基于其光谱的特性,红色和绿色的对象在这种LED照射下看起来会不及阔谱光源照射时那么鲜明.
另外由于生产条件的变异,这种LED的成品的色温并不统一,从暖黄色的到冷的蓝色都有,所以在生产过程中会以其出来的特性作出区分.
另一个制作的白光LED的方法则有点像日光灯,发出近紫外光的LED会被涂上两种磷光体的混合物,一种是发红光和蓝光的铕,另一种是发绿光的,掺杂了硫化锌(ZnS)的铜和铝.但由于紫外线会使黏合剂中的环氧树脂裂化变质,所以生产难度较高,而寿命亦较短.与第一种方法比较,它效率较低而产生较多热(因为StokesShift前者较大),但好处是光谱的特性较佳,产生的光比较好看.而由于紫外光的LED功率较高,所以其效率虽比较第一种方法低,出来的亮度却相若.
最新一种制造白光LED的方法没再用上磷光体.新的做法是在硒化锌(ZnSe)基板上生长硒化锌的磊晶层.通电时其活跃地带会发出蓝光而基板会发黄光,混合起来便是白色光.
近期开发出来的LED颜色包括粉红色和紫色,都是在蓝光LED上覆盖上一至两层的磷光体造成.粉红色LED用的第一层磷光体能发黄光,而第二层则发出橙色或红色光.而紫色LED用的磷光体发橙色光.另外一些粉红色LED的制造方法则存在一定的问题,例如有些粉红色LED是在蓝光LED涂上荧光漆或指甲油,但它们有机会剥落；而有些则用上白光LED加上粉红色磷光体或染料,可是在短时间内颜色会褪去.
价钱方面,紫外线、蓝色、纯绿色、白色、粉红色和紫色LED是较红色、橙色、绿色、黄色、红外线LED贵的,所以前者在商业用途上比较逊色.
发光二极管是封装在塑料透镜内的,比使用玻璃的灯泡或日光灯更坚固.而有时这些外层封装会被上色,但这只是为了装饰或增加对比度,实质上并不能改变发光二极管发光的颜色.