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1、From:www.wikisemi.comLED的發光原理與芯片製造報告者:……www.wikisemi.com/bbsFrom:www.wikisemi.com报告的主要内容:¾LED的发展,特别是芯片的发展¾LED芯片的结构与发光原理¾LED芯片的制造过程¾LED的封装与应用¾未来的展望www.wikisemi.com/bbs¾LED的发展,芯片的发展From:www.wikisemi.com发光二极管Light-EmittingDiode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发光颜
2、色材料发光效率lm/w1965红Ge0.11968橙、黄GaAsP11971绿GaP1发光效率lm/w80年代红AlGaAs1090年代初红、黄GaAlInP10012.590年代蓝、绿GaInN505590年代蓝GaN200www.wikisemi.com/bbsFrom:www.wikisemi.com可见光LED的发展史www.wikisemi.com/bbsFrom:www.wikisemi.comLED的优点°°发光效率高,节省能源发光效率高,节省能源°耗电量为同等亮度白炽灯的10%-20%,荧光灯的1/2。°°绿色环保绿色环保°冷光源,不易破碎,没有电磁干扰,产生废物少°°寿命
3、长寿命长°寿命可达10万小时°°固体光源、体积小、重量轻、方向性好固体光源、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响应速度快,并可以耐各种恶劣条件°°低电压、小电流低电压、小电流www.wikisemi.com/bbsFrom:www.wikisemi.com發光二極體產業結構相關廠商上游材料•Substrate•單晶材料--GaAs,GaP日本:Nichia,ToyotaGosei(丰田合成)•LPE•磊晶片--GaAs,AlGaAs,美国:Lumileds,Cree•VPEGaAsP,AlGaInP欧洲:Osram•MOVPE•製造設備
4、--LPE,VPE,台湾:晶元,元砷,廣鎵,華上…MOVPE大陆:三安,聯創,路明,..中游製程晶日本:Nichia,ToyotaGosei•Diffusion*發光二極體晶粒美国:Lumileds,Cree粒•Photolithography*光二極體晶粒欧洲:Osram台湾:晶元,光磊,元砷,廣鎵,華上,燦圓,…•Metallization*光電晶體晶粒大陆:三安,聯創,路明,..•Dicing下游封裝產•LEDLamp•ClusterLamp光寶億光興華今台佰鴻•Die-Mount•SMDLED•ClockDisplay先益光鼎李洲立基琭旦•Wire-Bond品•ChipLED•Do
5、tMatrix华郎伊莱三永茂纶……•IRLED•7-Segment•Encap•BackLight•NumericDisplay•FinalTest•LightSource•Photocouplerwww.wikisemi.com/bbsFrom:www.wikisemi.com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
6、进步。现在,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,辐射光的颜色形成了包含白光的多元化色彩,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.com/bbsFrom:www.wikisemi.comwww.wikisemi.com/bbs¾LED芯片的发光原理From:www.wikisemi.com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
7、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.com/bbsFrom:www.wikisemi.com光输出N-AIGaAsy