LED的发展与前景

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1、LED的发展与前景摘要：LED是英文LightEmittingDiode的缩写，即发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED产业已经走过了它的发展初期和中期，普通LED的应用已经成为过去，高亮度LED的使用也已无需着力推广。另外，中小功率超高亮LED亦已诞生，并正在以极快的速度走向应用。关键词：LED发光材料发展应用一LED的历史[1]1907年，HenryJosephRound第一次发现碳化硅SiC的电致发光现象，从此拉开了人类开发另一种新型电光源的大幕。现在我们知道，LED作为一种新型电光源，它的

2、发光机理是：半导体中少数载流子在与多数载流子复合时，会以发光的形式释放出多余的能量。继碳化硅SiC发现之后，科技工作者经过多年的研究，终于在1960年实现了自己的愿望，利用GaAs人工制造出了第一个发光二极管。1968年利用GaAsP又研制出了商用655纳米的红色LED。聪明的科技人员同时还意识到，LED仅有单红色，显然不能满足实际应用的需要，由此展开了各种单基色LED乃至全彩(白色)LED的研究。由于不同半导体材料的能带差异各不相同，激发出来的光波波长也各不相同，所以，采用不同的材料可制成不同基色的发光二极管，因此，半导体材料的开发理所当然地成

3、为了基色研究的重点。20世纪70年代中期，科研人员在半导体中引入铟(In)、氮(N)等元素，使LED辐射出了绿光(555纳米)、黄光(590纳米)和橙光(610纳米)，LED的色彩因此丰富了起来，选择使用不同单基色LED的愿望在一定程度上得到了满足。80年代末90年代初，人们使用铝镓铟磷(AlGaInP)生产出了蓝光(约465纳米)LED。1993年诞生了白色LED。日本日亚化学公司实现白光的方案是：在蓝光小片上引入氮化镓(GaN)，再拌入光敏荧光粉层，将紫外光通过荧光粉转换为白光。此技术与现在的荧光灯原理相似。另外，Lu-mileds、GE等公

4、司也对相关技术作了开发研究，在基色方面更好地满足着人们的需要。从理论和实践两方面，我们都可以得到一个共同的结论：选择使用不同的半导体材料，可以更好地满足人们对LED发光色彩的要求。二LED原理[2]LED外施电压后，在半导体p-n结处流过正向电流时，其内部会产生受激电子跃迁而发生光辐射，按照不同半导体基本材料的物理特性，能以高的转换效率发射200~1500nm波长的光。三开发[2][5]利用LED实际上是点光源这一事实而开发出各种新颖的LED。多层全光色LED置于旋转抛物反光面的焦点处，从而使反射光形成平行光束。绿、兰色LED由InGaN制成，红

5、色LED由GaAlAs制成，辐射的峰值波长分别是530nm、470nm和660nm。上层的绿色芯片和中层的兰色芯片的光学表面在隔离层上形成，而底层的红色芯片的光学表面形成于芯片密封树脂上，由于采用丙烯溶剂粘合，使肉眼看不见各个接合面。单独点燃和3只芯片一起点燃时每种颜色的色坐标。当x=0.24，y=0.27时，即产生可见白光。这时它的发光强度为35cd，光谱功率为3.4mW，发光效率为5lm/W，这时每只芯片的电流为20mA。2·2峰房状LED由于研制了一种蜂房状的、装有网屏的电路板新工艺，可以由7个LED组成蜂房结构状，对角线长度为15mm。它

6、的主要用途是大尺寸显示屏，平板SMD-LED以70°的辐射角，约7000K的色温发出白光，其最小安装高度仅为4mm，配备的电子控制装置为体积小，重量轻的SNTELI0~9W，其28V端的二次引出线长达60m，可在50℃以下的恶劣环境中正常工作。四白光LED[3][4]白光LED具有耗电量小、寿命长、环保、响应速度快等优点。目前已经商业化的白光LED有蓝光LED+YAG:Ce荧光粉，但是其显色性差，不能满足通常的照明要求。因此研究可以与紫外LED、蓝光LED匹配，并且能产生高效的各种光色发射的荧光体具有重要的理论和现实的意义。在紫外光和蓝光激发下，

7、LiZcasio4:Eu2+产生蓝绿光发射，主峰位于478nm。同时采用微乳液法制才备了两种发红光的发光材料caMoo4:Eu3+和BaMoo4:Pr3+。微乳液法制备了哑铃状的红光发光粉caMoO4:Eu3+。该发光粉能够与紫外近紫外蓝光LED匹配发出鲜艳的红光，Eu3+掺杂浓度为4%样品的cIE坐标为(0.63，0.35)。微乳液法制备了棒状的红光发光粉-BaMoO4:nr3十。其激发光覆盖430一soonm范围，选择449nln激发，在6llnm和643二处产生红光发光谱带。五发展现状[2]LED的产业化与社会应用紧密联系在一起，而且LED

8、的研发能否从应用的要求出发，极大地影响着LED应用推广的步伐20世纪50年代第一款现代意义上的LED诞生后，商用的红外LED则被迅速地应