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半导体白光照明 报告人：张飞虎 导师：徐甲强 报告主要内容 半导体照明现状 LED的特点 白光LED LED的发光原理 LED的发现 照明的发展简史 电灯的发明 世界上第一盏犁口般大小的电灯由美国科学家托马斯·阿尔瓦·爱迪生于1879年10月21日试制成功。 1879年，美国的爱迪生成功地把白炽灯泡的寿命延长到了40小时以上。 1910年，美国的库利厅用钨丝做灯丝，发明了钨丝灯泡。 1913年，美国的兰米尔在玻壳里充入气体以防止灯丝蒸发，发明了充气钨丝灯泡。 1925年，日本的不破橘三发明了内壁磨砂灯泡。 1932年，日本的三浦顺一发明了双螺旋钨丝灯泡。 钨丝卤素灯泡 原理：卤素作为一种载体把分子热运动从灯丝跑出来的钨的高温气态的元素搬运回到灯丝上 钨丝卤素泡的寿命比一般的钨丝灯泡来得长久，不过售价也比较昂贵。钨丝卤素灯所产生的光线索也比普通的钨丝灯泡要白得更贴近自然光。 这灯卤素灯有两咱样式：高伏特数型，它通常只用于朝天灯上；另一种是低伏特数型，多用于向下照明的投射灯。两种灯泡都可以设整光线。 可调整光线强度的卤素朝天灯对一般家庭而言显得特实用，因为这些灯具造型流畅，光线向上投射至天花板或墙面后再反射下来，照明效果柔和。卤至少灯泡较小而且也较为省电，所以经常被使用于聚光灯，成向上或向下投射光线的灯具。 卤素灯的一个最主要的优点是：最大的光线能量竟可以从小若针头的灯丝中散发出来。因此，灯具的造型可以变得非常流畅，节省出更多的空间。 荧光灯管（fluorescent lamp ） 利用低压汞蒸气放电产生的紫外线激发涂在灯管内壁的荧光粉而发光的电光源 它所散发来的光线比钨丝灯泡来得冷、粗糙而带青色，但是灯管却很省电，也很耐用，因此是右面常经济实惠的选择。它们在最近也有了许多改良，可造用于较小的灯具中。此外，这些改良后的灯管所产生的光线也比旧型的温暖，所以成为厨房与工作室的最佳选择。但总括来说，这种灯管对于家中气氛的宫造是有帮助的。 金属卤素灯泡 金属卤素灯是为改善光色而在高压汞灯的基础上，发展起来的一种新型光源，不仅光色好，而且光效也高,通常在高压汞灯内添加某些金属卤化物，靠金属卤化物的循环作用，向电弧不断的提供相应的金属蒸汽，金属原子在电弧中受激发而辐射该金属的特征光谱线适当的选择金属卤化物并控制他们的比例可以制成多种光色不同的金属卤化灯，其灯光含有紫外线所以要求安装要有标准的，卤素灯就是碘钨灯，碘钨灯的灯管中装有灯丝碘钨灯的灯管里面有碘，碘和灯丝的钨起化学变化以后,可以使灯丝的温度升高，所以发出的光较强。 也是较新的光源不但售价便宜，而且也不会破坏屋里的色调。它最常被使用于花园这种需要高亮度的地方。因为内含钠的成分，会散发出淡橘色的光芒。现在，最广泛使用金属卤素灯的地方便是街灯。 HID(High intensity Discharge )高压气体放电灯 它的原理是在UV-cut抗紫外线水晶石英玻璃管内，以多种化学气体充填，其中大部份为氙气（Xenon）与碘化物等惰性气体，然后再透过增压器（Ballast）用12伏特的直流电压瞬间增压至23000伏特的电流，经过高压震幅激发石英管内的氙气电子游离，在两电极之间产生光源，这就是所谓的气体放电。而由氙气所产生的白色超强电弧光，可提高光线色温值，类似白昼的太阳光芒，HID工作时所需的电流量仅为3.5A，亮度是传统卤素灯泡的三倍，使用寿命比传统卤素灯泡长10倍。 LED（Light Emitting Diode）发光二极管 The earliest recorded observation of current-driven light emission, or electroluminescence, from a semiconductor was made over 100 years ago and is due to Henry Joseph Round, a British electrical engineer, who, while studying “cat’s whisker rectifiers” fabricated from carborundum (an impure form of polycrystalline SiC) P-N结的发现 The first accidental discovery of the semiconductor P–N junction was made in a Si crystal by Ohl on February 23, 1940 P-N结的工作原理 However the fundamental understanding of the operati