Q106.
LED 發光顏色與下列何者有關
工業電子 · 丙級 · 電子學 · Q106
難易度分析
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考查半導體物理的基本概念與發光二極體的運作原理。選項設計涵蓋了容易與元件亮度或工作狀態混淆的干擾因素，需要精確釐清發光波長與元件物理特性之間的對應關係，方能排除相似選項的干擾。
正確答案：③材料能帶間隙
③ 材料能帶間隙:LED 發光顏色由半導體材料的能帶間隙（Bandgap）決定。電子與電洞複合時釋放的光子能量等於能隙大小，依據 E=hc/λ，能隙直接對應發光波長與顏色，如 GaAsP 發紅光、GaN 發藍光。
錯誤選項解析
- ① 外加電壓大小:外加電壓大小僅影響 LED 的導通狀態與亮度，不會改變發光波長。LED 需達到順向導通電壓後才會發光，但電壓高低不決定顏色。
- ② 外加電壓頻率:外加電壓頻率與 LED 發光顏色無關。LED 為直流元件，頻率變化僅影響閃爍特性，不改變發光波長。
- ④ 通過電流大小:通過電流大小僅控制 LED 的發光強度（亮度），不影響發光顏色。電流過大可能導致元件過熱損壞，但不會改變波長。
Learning Tip
"本題核心考點為能帶理論與 LED 發光原理。常見陷阱是將「電壓/電流影響亮度」與「材料決定顏色」混淆。實務上，不同顏色 LED 的順向導通電壓也不同（紅光約 1.8V、藍光約 3.3V），這是因為能隙不同所致，但電壓本身並非決定顏色的因素。"
學員答題分佈
①外加電壓大小0%
②外加電壓頻率0%
③材料能帶間隙0%
④通過電流大小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！