基于LEDCAI件的毕业设计.ppt

基于LED照明与设计CAI课程课件设计 指导老师：＿＿＿＿＿ 设计者：＿＿＿＿＿＿ 学 号：＿＿＿＿＿ 第 1 章 基 础 篇 20世纪末开始批量生产蓝光LED后，其后红、绿LED所构成的三原色都聚集在LED的世界，就像做梦一样；随着亮度不断提高，LED的寿命长、节约能源、亮度高等特点倍受人们欢迎。设计合适、高效的LED电源、合理的电路设计、完善的防静电措施、正确的安装工艺已成为人们迫切的要求。 第1章在回顾LED发展史的同时，将针对LED如何发光，与荧光灯等光源有何区别，具有什么样的特点与性能，以及如何构成。怎样制造等方面进行讲解，并尽量以白光LED为重点加以阐述。 第 1 章 基 础 篇 学习目的： ?了解LED的发展历史； ?重点掌握红绿蓝白光LED的历史与材料构成； ?掌握白光LED的概念与发光原理； ?掌握二极管与白炽灯有何不同； ?了解并能复述白光LED的实现方法； ?掌握 LED光源特点； ?掌握光学特性、电气特性、可靠性等； ?掌握常见LED封装的构造与构成材料； ?了解LED法及LED的产业分工与制作流程； ?熟悉我国LED产业现状。 1.1 LED的历史 发光二极管（LED）于二十世纪六十年代问世，在二十世纪八十年代之前主要用于指示灯使用，从光色来说，只有红橙黄绿几种。在二十世纪九十年代初，LED的亮度有较大提高，LED的发展和应用进入“信号和显示阶段”。1994年，日本科学家中村秀二在GaN基片上研制出了第一只蓝光LED，在1997年诞生了InGaN蓝光芯片+YAG荧光粉的白光LED，使LED的发展和应用进入了“全彩应用及普通照明阶段”。 1.1.1砷（AS）系化合物半导体LED~GaAs系的红外LED及AlGaAs系的红光LED 1954年从研究GaAs晶体生长开始，针对GaAs衬底的气相外延生长法和液相外延生长法进行了大量的研究。1962年，有关GaAs红外LED和红外激光二极管的研究报告被发表，并在世界上首次销售GaAs系红外LED。随后在GaAs中掺入微量的Si后，发现仅改变生长温度就可以生长出优良的pn结晶体，由此生产出了外部量子效率高达6%，质量很高的CaAs系红外LED。 有关GaAs中加入Al的三元混晶系的AlGaAs系LED，当初把与Al亲和力较高的氧气混合到结晶中后，虽发生过不发光的问题，但自1968年AlGaAs外延膜生长法成功后，便实现了AlGaAs/GaAs系的高效率红外LED。该系列的LED正在被广泛应用于控制电器的遥控装置。 1.1.2 砷（AS）、磷（P）系化合物半导体LED~GaAsP系的红光LED 1962年，首次实现了可见光LED，他是通过GaAs衬底上生成GaAsP外延膜而实现的。最初GaAsP系红光LED的销售高达260美元，在1968--1970年间每隔数月销售数量便翻倍，创下了惊人的销售记录。当时，大多用于计算器、手表显示器的光源，因此各公司都竞相采用 1.1.3 磷（P）系化合物半导体LED~GaP系的绿光LED 1963年，初次实现了GaP的pn结红光LED。不同于直接迁移型的GaAs，GaP是间接型半导体，发出的光亮度比预想的要高，这在当时还是个迷。1965年，经研究发现：由于在GaP中添加N，Zn-O等杂质后，在杂质离子的附近电子和空穴很容易聚集，从而导致发光效率高的解释，这结论一经发现就受到了广泛的支持。1968年，首次发表了在GaP中添加N后可生成绿光LED，在GaP中添加Zn-O后生成红光LED的研究报告。现在这种LED被广泛应用于电话发光按键等产品上。 1.1.4 磷（P）系的四元混晶化合物半导体LED~AlGaLnP系橙色光LED 1985年，首次发表了GaP中添加Al和In的四元结晶AlGalnP系可见光LED。在GaAs衬底上通过晶格匹配的GaInP，从而获得活性层上的AlGaInP/GaInp双异质结构，由此形成非常明亮的LD很引人注意。LD的波长为650mm，现广泛用于激光笔、DVD播放机。1990年，发现了AlGaIn系可见光LED；1997年，发现了多重量子井活性层，1998年，发现了相关生长变形MQW活性层，之后又发现了透明衬底和倒金子塔型的