Q34.
下圖所示，下列有關發光二極體（LED）之敘述何者正確？
數位電子 · 甲級 · 零組件 · Q34
難易度分析
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題目要求同時選出正確選項，需確認LED需施加順向偏壓並且發光顏色由材料能隙決定，而非逆向偏壓或外加電壓頻率影響。此結構使題目難度屬於中等。
正確答案 (複選)：①, ③
- ① a-k 兩端加順向偏壓:發光二極體（LED）為PN接面元件，需在陽極(a)與陰極(k)之間施加順向偏壓使電子與電洞復合，才能釋放光子產生發光效應。
- ③ LED 發光的顏色與製造的材料有關:LED的發光波長（顏色）取決於半導體材料的能隙（Bandgap），例如砷化鎵(GaAs)發紅光、氮化鎵(GaN)發藍光，材料不同則能隙不同，發出的光色即不同。
錯誤選項解析
- ② a-k 兩端加逆向偏壓:施加逆向偏壓時，LED處於截止狀態，幾乎無電流流過，因此不會發光；逆向電壓過高更可能導致擊穿破壞。
- ④ LED 發光的顏色與外加電壓的頻率有關:LED發光顏色由材料能隙決定，與外加電壓的頻率無關；頻率僅影響閃爍或調光效果，不會改變光子波長。
Learning Tip
"本題核心考點為LED的順向導通特性與材料能隙決定發光波長的原理。常考陷阱是混淆「順向/逆向偏壓」的作用，以及誤認外加電壓頻率可改變LED顏色。實務上需注意LED必須串接限流電阻以防過電流燒毀，且不同顏色LED的順向導通電壓不同（紅光約1.8~2.2V，藍/白光約3.0~3.6V）。"
學員答題分佈
①a-k 兩端加順向偏壓0%
②a-k 兩端加逆向偏壓0%
③LED 發光的顏色與製造的材料有關0%
④LED 發光的顏色與外加電壓的頻率有關0%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析！