发光二极管资料.ppt

⑩上洛大学SHANGHAIUNIVERSITYLED(Lightemittingdiode)发光二极管光源LED半导体光放大器半导体注入激光器⑩上洛大学SHANGHAIUNIVERSITY1、定义:发光二极管(LED)是一种固态发光,是利用半导体或类似结构把电能转换成光能的元件,属于低场下的注入式电致发光2、特点:B(亮度)高,室温下,全色LED大屏幕,500010000cd/m2工作电压低,1-5V,可与Si逻辑电路匹配响应速度快,10-7-10%s彩色丰富,已研制出红绿蓝和黄橙的LED尺寸小,寿命长(十万小时)·视角宽,96年,达80度;97年,达140度上海大HAN尸ALUNIVERSH·962年GE、Monsanto、BM的联合实验室开发出了发红光的磷神化镓GaAsP)半导体化合物,从此可见光发光二极管步入商业化发展进程。代早期的重大技术突破是开发出了AlGaAslED,它能以每瓦10流明的发光效率发出红光。这一技术进步使LED能够应用于室外信息发布以及汽车高位刹车灯(CHMSL)设备·1990年,业界又开发出了能够提供相当于最好的红色器件性能的AlInGaP技术,这比当时标准的GaAsP器件性能要高出10倍1993年,日本科学家中村修二在GaN基片上研制出了第一只蓝色发光二极管由此引发了对GaN基LED研究和开发的热潮朝。·20世纪90年代后期,研制出通过蓝光激发VAG荧光粉产生白光的LED,但色泽不均匀,使用寿命短,价格髙。随着技术的不断进步,近年来白光LED的发展相当迅速,白光LED的发光效率已经达到38m/W,实验室研究成果可以达到70m/,大大超过白炽灯,向荧光灯逼近上海大HAN尸ALUNIVERSH半导体照明的发展非常迅速。统计表明,自上世纪60年代诞生以来,每隔十年,LED成本下降十倍而发光效率提高十倍。2006年,日本日亚化学(Nichia)实现了150Lm/W的发光效率,比美国光电工业发展协会(OIDA)设定的目标提早了6年。而几年前市场憧憬2010年才能商业化的瓦级单灯,在2006年就已进入商用,目前已相当普及。学二otlANGHAIUNIVERSITY·到20世纪90年代早期,采用铟铝磷化镓生产出了桔红、橙、黄和绿光的LD。在很长的一段时间内都无法提供发射蓝光的LED第一个有历史意义的蓝光LED也出现在90年代早期(日亚公司1993宣布,中村修二博士发明),再一次利用金钢砂一早期的半导体光源的障碍物。依当今的技术标准去衡量,它与俄囯以前的黄光LED一样光源暗淡。·90年代中期,出现了超亮度的氮化镓(GaN)LED。当前制造蓝光LED的晶体外延材料是氮化铟镓(IngaN)。氮化铟锿LED可以产生五倍于氨化镓LED的光强。·超亮度蓝光芯片是白光LED的核心,在这个发光芯片上抹上荧光磷,然后荧光磷通过吸收来自芯片上的蓝色光源再转化为白光,利用这种技术可制造出任何可见颜色的光·近期开发的LED不仅能发射出纯紫外光而且能发射出真实的“黑色”紫外光LED的发展不单纯是它的颜色还有它的亮度,像计算机一样,遭守摩尔定律的发展,即毎隔18个月它的亮度就会增加一倍,曾经暗淡的发光二极管现在真正预示着LED新时代的来临。上该大S山MC七F白光LED基本上有两种方多晶片型,将红绿蓝三种LED封装在起,同时使其发光而产生白光单晶片型。是把蓝光或者紫光、紫外光的LED作为光源,在配合使用荧光粉发出白光。进步分成两类:1、是发光源使用蓝光LED,以460nm波长的蓝光晶粒涂上一层YAG茧光物质。便可得出所需的白光(日亚专利)2、是使用近紫外和紫外光,丰田合成(Toyodagosei)与东芝所共同开发的白光LED,是采用紫外光LED与萤光体组合的方式。其发光效率却仍低于蓝光LED与萤光体组合的方式,至于价格与产品寿命,两者差距不大在过去,只有蓝光LED使用GaN做为基板材料,但是现在从绿光领域到近紫外光领用的LED,也都开始使用GaN化合物做为材料了。并且伴随着白光LED应用的扩大,市场对其效能的期待也逐渐增加。从单纯的角度来看,高效率的追求一直都是被市场与业者所期待的。⑩上洛大学SHANGHAPUNIVERSCurrentLEDTechnologyAxialIntensity100GannAlIngaGaAIAs(DH)GaInNAlInGaPGaP:N4004505055600650700上洛大学SHANGHAIUNIVERSITY半导体发光二极管工作原理发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物,如GaAs(***化镓)、GaP(磷化镓)、GaAsP(磷***化镓)等半导体制成的,其核心是PN结。因此它具有一般PN结的特性,即正向导通,反向湩截止、击穿特性。此外,在一定条件下,它还具有发光特性。在正向电压下,电子由N区注入P区,空穴由P区注入N