半导体发光二极管的应用及其前景.pdfVIP

维普资讯 2005年第6期 大众 科技 No．6，2005 (总第80期) DAZHONGKEJI (CumulativelyNo．80) 半导体发光二极管的应用及其前景 赵清泉，夏晓玲 (湖北鄂州大学电子工程系，湖北 鄂州436000) 摘【 要】文章介绍了照明用发光二极管(LED)发展现状、发光原理及照明的优点，并讨论了其在照明领域广 泛应用当中所要解决的技术问题，指出了其应用于照明的广阔前景。 关【键词】发光二极管；发光原理；照明；应用 【中图分类号】TN312 文【献标识码】A [文章编号]1008-1151(2005)06-0030-02 1引 言 光的一种现象。 随着社会的发展和人们生活水平的提高．人们对 半导体发光二极管发光原理：发光二极管是由Ⅲ 照明的要求不再只是简单地考虑其发出光线的亮度． 一 Ⅳ簇化合物，如GaP(磷化镓)、GaAsP(磷砷化镓)等 还要考虑其经济、环保、稳定性、光线色彩以及对人身 半导体制成的。发光二极管的核心部分是由P型半导 的健康。随着发光源研究不断的发展．发光二极管作 体和N型半导体组成的晶片。在P型半导体和N型 为发光源将成为最佳的选择之一。 半导体之间有一个过渡层，称为PN结 ，因此它具有 2发光二极管的简介及发展现状 一 般PN结的I—U特性 ，即正向导通，反向截止。击穿 半导体发光二极管是常用电子元件二极管中的 特性；此外在一定的条件下，它还具有发光特性。制作 一 种类型 。发光二极管又叫光发射二极管(Light 半导体发光二极管的材料是重掺杂的，热平衡状态下 EmittingDiode，简称写为LED)，是一种可将电能变为 的N区有很多迁移率很高的电子。P区有较多的迁移 光能的一种器件．属于固态光源。世界上于 1960年前 率较低的空穴。由于PN结阻挡层的限制，在常态下， 后制成GaP发光二极管．于 1970年后开始进入市场． 二者不能发生 自然复合。当在发光二极管PN结上加 当时的LED以红色为主，由于光效率较低，光通量很 正向电压时，空问电荷层变窄，载流子扩散运动大于 小，因此只能在电器设备和仪器仪表上作为指示灯使 漂移运动。致使P区的空穴注入N区，N区的电子注 用。随着管芯材料、结构、封装技术和驱动电路技术的 入P区。于是在PN结附近稍偏于P区一边的地方， 不断进步。ELD光色种类的增加。发光效率和光能量 处于高能态的电子与空穴相遇复合时会把多余的能 的提高．目前ELD已在科研和生产领域得到了广泛 量释放并以发光的形式表现出来．从而把电能直接转 的应用。产业建设快速发展．市场应用数量增长迅猛。 化成光能．这种复合所发出的光属于自发辐射。其示 尤其是近年来高光效、高亮度的白色ELD的开发成 意图如图1。当在发光二极管的PN结上加反向电压． 功．使得ELD在照明领域的应用成为可能。人们普遍 少数载流子难以注入．故不发光。 认为，LED在不久的将来将代替传统的白炽灯、荧光 严格来说二极管发光有二种：第一种是注入的电 灯和高强度气体放电灯。成为一种新型的照明光源， 子与价带空穴的复合是在P区中发生，则可直接复合 那将是一场照明领域的革命。 产生发光：或者注入的电子先被发光中心捕获后，再