LED发光原理与芯片制造.txt有谁会对着自己的裤裆傻笑。不敢跟他说话 却一遍一遍打开他的资料又关上。用了心旳感情，真旳能让人懂得很多事。╮如果有一天,我的签名不再频繁更新,那便证明我过的很好。 本文由luckyzcy1985贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。
From:www.wikisemi
LED的發光原理與芯片製造
報告者：……
www.wikisemi/bbs
From:www.wikisemi
报告的主要内容： LED的发展，特别是芯片的发展 LED芯片的结构与发光原理 LED芯片的制造过程 LED的封装与应用 未来的展望
www.wikisemi/bbs
From:www.wikisemi LED的发展，芯片的发展
发光二极管Light-Emitting Diode 是由数层很薄的掺杂半导体 材料制成。当通过正向电流时，n区电子获得能量越过PN结的 禁带与p区的空穴复合以光的形式释放出能量。 发光二极管的发展 年代 1965 1968 1971 80年代 90年代初 发光颜 红 橙、黄 绿 红 红、黄 蓝、绿 蓝 材料 Ge 发光效率lm/w 0.1 1 1
发光效率 lm/w
GaAsP GaP AlGaAs GaAlInP GaInN
GaN
10 100 50 200
12.5 55
90年代
90年代
www.wikisemi/bbs
From:www.wikisemi
可见光LED的发展史
www.wikisemi/bbs
From:www.wikisemi LED的优点
发光效率高，节省能源
耗电量为同等亮度白炽灯的 10%-20%，荧光灯的1/2。
绿环保
冷光源，不易破碎，没有电磁干扰，产生废物少
寿命长
地质建模 寿命可达10万小时
固体光源、体积小、重量轻、方向性好
单个单元尺寸只有3~5mm
响应速度快，并可以耐各种恶劣条件 低电压、小电流
www.wikisemi/bbs
From:www.wikisemi
發光二極體產業結構
相關廠商
上 游 材 中 游 製 程 下 游 封 裝
Substrate LPE VPE MOVPE
單晶材--GaAs, GaP 晶片--GaAs, AlGaAs, GaAsP, AlGaInP 製造設備--LPE, VPE, MOVPE 晶
铜管对流散热器 日本: Nichia, Toyota Gosei（丰田合 成） 美国: Lumileds, Cree 欧洲: Osram 毛巾挂件台湾:晶元,元砷,廣鎵,華上… 大陆: 三安,創,明,..
Diffusion Photolithography Metallization Dicing Die-Mount Wire-Bond Encap Final Test 品 產
*發光二極體晶 *光二極體晶 *光電晶體晶
日本: Nichia, Toyota Gosei 美国: Lumileds, Cree 欧洲: Osram 台湾:晶元,光,元砷,廣鎵,華上,燦圓,… 大陆: 三安,創,明,..
LED Lamp SMD LED Chip LED IRLED Back Light Light Source
Cluster Lamp Clock Display Dot Matrix 7-Segment Numeric Display Photocoupler
光寶 億光 興華 今台 佰鴻 先益 光鼎 洲 基 琭旦 华郎 伊莱 三永 茂纶 ……
www.wikisemi/bbs
From:www.wikisemi
能源问题已成为当今人类社会的热门话题，节约能源与环保问 题日趋提上议程。节能应成为各国的城市照明建设需要考虑的重 要问题之一，目前约有21%的电源用于照明，如果能在固体照明 领域节省一半的能源，则会对人类的节约能源作出巨大的贡献。 20世纪中叶出现在市场上的第一批LED产品，经过50多年的发 展历程，在技术上已经取得了长足的进步。现在，紫外光固化树脂LED的平均发 光效率已达到了70lm/W（流明/瓦特），其光强已达到了烛光级， 辐射光的颜形成了包含白光的多元化彩，并且寿命可达到数 万小时。特别是在最近几年，LED的产品质量提高了近10倍，而 制造成本已下降到早期的十分之一。这种趋势还在进一步的发展 之中，从而使LED成为信息光电子新兴产业中极具影响力的新产 品。世界各个国家均积极参与研发工作。
www.wikisemi/bbs
From:www.wikisemi
www.wikisemi/bbs
LED芯片的发光原理 From:www.wikisemi
光子与电子基本上具有三种交互方式：吸收，自发放射及激发放射。 原子的两能级E1和E2，E1代表基态，E2代表第一激发态。 在E1基态的原子吸收光子后跃迁至激发态E2，此能态的改变为吸收； 激发态原子非常不稳定，经过很短的时间，不需任何外力下会跳回基态而释放 出光子，此程序为自发放射； 当光子照射在激发态原子上，该原子被激发跃回基态而放出与照射原子同相释 放光子，此程序称为激发放射。 www.wikisemi/bbs From:www.wikisemi
光输出 N-AIyGa1-yAs P- GaAs
反型异质结 同型异质结
P-AIxGa1-xAs
双异质结半导体发光二极管的结构示意图
LED在内部结构上有和半导体二极管相似的P区和N区，相交界面形成PN结。 LED的电流大小是由加在二极管两端的电压大小来控制的。 LED是利用正向偏置PN结中电子与空穴的辐射复合发光的，是自发辐射发光， 发射的是非相干光。 理论和实践证明，光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料禁带宽 度Ｅg有关， 即λ≈1240/Eg（mm） 式中投注系统Eg的单位为电子伏特（eV）。若能产生可见光（波长在380nm紫光～780nm 红光），半导体材料的Eg应在3.26～1.63eV之间。比红光波长长的光为红外光。 现在已有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管。
www.wikisemi/bbs
From:www.wikisemi
LED PNwmi服务结的电性质
www.wikisemi/bbs
From:www.wikisemi
一般 可光 LED
波長 450~780nm
高 短波長紅外光
可光 光波長 850~1550nm 長波長紅外光 850~950nm
www.wikisemi/bbs
发光材料
From:www.wikisemi
Ⅲ-Ⅴ族及Ⅱ-Ⅵ族元素的带隙与晶格常数的关系 由图可知，这些材料的发光范围由红光到紫外线。 照明领域使用的LED有两大类，一类是磷化铝、磷化镓和磷化铟的合金（AlGaInP或 AlInGaP），可以做成红、橙和黄的LED；另一类是氮化铟和氮化镓的合金 （InGaN）,可以做成绿、蓝和白的LED。发光材料大部分是Ⅲ-Ⅴ族。
www.wikisemi/bbs
From:www.wikisemi
(a)直接带隙
(b)间接带隙
图（a）是直接带隙材料，包括GaN-InN-AlN、GaAs、InP、InAs及GaAs等 图（b）是间接带隙材料，包括Si、Ge、AlAs及AlSb等 目前发光二极管用的都是直接带隙的材料。
www.wikisemi/bbs
From:www.wikisemi
CIE度图
White Blue
B = Blue (InGaN) B = Blue (GaN) 470nm 466nm
0,9
W = White (GaN)
(x=0.32/y=0.31)
Yellow
Y = Yellow (InGaAlP) 587nm
W = White (InGaN) (x=0.32/y=0.31)
Colour triangle
Orange
O = Orange (InGaAlP) 605nm
Green
V= Verde-Green (InGaN) 505nm T= True Green (InGaN) P = Pure Green (GaP) G = Green (GaP:N) 525nm
0,8
s
green yellow red
0,7
0,6
Amber
A = Amber (InGaAlP) 615nm
0,5
0,4
560nm 570nm
0,3
white blue
0 0,1 0,2 0,3 0,4
Red
S = Super-Red (InGaAlP) 630nm H = Hyper-Red (GaAlAs) 645nm
0,2
0,1
0 0,5 0,6 0,7 0,8
www.wikisemi/bbs
芯片的结构与发光效率
From:www.wikisemi
芯片的内部结构： 采用量子阱活性层就可以增加发光效率 用光子循环的方法增加内部量子效率 电流扩散层：降低串联电阻，使加于LED上的电流扩散开 电流局限层 ：使电流
流不到在电接触区下的量子阱区，防止只在电极附近发光。 透明衬低或反射镜 ：分布式布拉格反射镜（DBR ） 芯片的外部结构： 半圆形球面 ：一般的平面LED光因临界角被限制不易射出，所以采用半圆形球
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议