半导体发光二极管讲义.pptx
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1、South China Normal University定义:半导体定义:半导体p-n结或与其类似的结构加电压时以高效率发光的结或与其类似的结构加电压时以高效率发光的 器件。器件。Light emitting diode,LED 二十世纪二十世纪90年代才研制出高亮度年代才研制出高亮度LED。颜色:紫外、紫光、蓝光、绿光、黄光、橙光、红光、红外、颜色:紫外、紫光、蓝光、绿光、黄光、橙光、红光、红外、白光白光 http:/ South China Normal University根据应用划分的超高亮度发光二极管市场根据应用划分的超高亮度发光二极管市场South China Normal Un
2、iversityLEDLED水下灯饰水下灯饰LEDLED照明的会议室照明的会议室South China Normal University汽车灯汽车灯草坪灯草坪灯 LED特点:特点:电压低,小于电压低,小于5伏;伏;响应时间短,几十响应时间短,几十 nS;寿命长,几万小时以上寿命长,几万小时以上;耗能低;耗能低;无污染无污染 LED应用:应用:背光源背光源、大屏幕显示、灯具、防伪、生物、医学大屏幕显示、灯具、防伪、生物、医学白光白光LED流明效率达到流明效率达到150流明流明/瓦(瓦(lm/W)流明效率已经超过日光灯(流明效率已经超过日光灯(80lm/W)South China Normal
3、University 在电流作用下,在电流作用下,n型层型层的电子和的电子和p型层的空穴发型层的空穴发生扩散,电子和空穴复合生扩散,电子和空穴复合发光。发光。2、LED发光原理发光原理 South China Normal University可见光波长:可见光波长:380nm770nm(700nm),发光二极管波长:紫发光二极管波长:紫:380-410nm;蓝蓝:430-480nm;绿绿:510-550nm;黄黄:570-600nm;红红:620-700nm 发光波长由光子能量决定发光波长由光子能量决定,光子能量一般由禁带宽度决定光子能量一般由禁带宽度决定光子能量光子能量:E=h :频率,:
4、频率,h:普朗克常数:普朗克常数(4.1410-15eVs)发光波长发光波长:=c/=hc/E=1240/E(nm)禁带宽度禁带宽度2.0eV,发光波长:发光波长:620nm South China Normal University 白光白光LED发发光原理光原理 1:蓝光芯片激发黄光荧光粉蓝光芯片激发黄光荧光粉:成本低成本低,应用最广应用最广2:紫光或紫外光芯片激发蓝紫光或紫外光芯片激发蓝,黄黄,红荧光粉红荧光粉 芯片发光效率不高芯片发光效率不高3:红红,绿绿,蓝芯片组合蓝芯片组合 成本高成本高,高档场所应用高档场所应用South China Normal Universityl注入的电子
5、和空穴数目;注入的电子和空穴数目;l非辐射复合中心的数目;非辐射复合中心的数目;l 辐射复合几率;辐射复合几率;l出光效率出光效率 3、决定、决定LED强度因素强度因素hvnpSouth China Normal Universityl 获得较高载流子浓度的获得较高载流子浓度的p型和型和n型材料;型材料;l 减少缺陷和杂质浓度;减少缺陷和杂质浓度;l 提高电子和空穴的复合几率;提高电子和空穴的复合几率;l 提高出光效率。提高出光效率。4、提高、提高LED性能途径性能途径South China Normal University提高复合几率(提高复合几率(內量子效率內量子效率):量子阱结构量子阱
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