[精品]LED的发展概况.doc

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1、LED的发展概况來源：屮国论文下载屮心［07-03-0714:24:00］作者：未知编辑：studa20发光二极管（LED）是一种电致发光的光电器件。早在1907年开始，人们就发现某些半导体材料制成的二极管在正向导通时有发光的物理现象，但生产出有一定发光效率的红光LED已是1969年了。到今天,LED已生产了30多年，冋顾过去,它已茁壮成长。各种类型的LED、利用LED作二次开发的产品及与LED配套的产品（如白光LED驱动器）发展迅速，新产品不断上市,已发展成不少新型产业。展望将来，还期望更进一步地提高。早期的LED主要用于做指示

2、灯。它的发光强度不高，一般小于lmcd,高的也仅儿个med;另外,发光效率也不高，一般小于0.21m/W,其功率仅JLImW到上百个mW（属于小功率LED）。本文就从发光强度提高说起。发光强度及发光效率的提高作为指示灯方面的应用，有儿个med的发光强度也可以了，但由LED组成的数码管或字符管则显得亮度不足，若要用于户外作信号或标志显示，则其亮度太低，不能满足使用的要求。所以LED的主要发展方向是提高发光强度（也就是一般所指的提高亮度）。随着半导体材料及半导体工艺技术、设备的发展,LED的亮度不断提高,开发岀高亮度及超高亮度LED,

3、并且不断创造新记录。笔者用现有的LED资料，以屮5标准封装、发红光、视角差不多的LED为例,以不同的生产年份的发光强度来说明LED发光强度提高的情况，如表1所示。从表1可以看出，近30年LED的发光强度提高了8000倍左右。1969〜1987年LED的发光强度是很低的，发展很慢，但1994〜2005年LED的亮度有很大的发展。表1屮列出的并非发光强度最高的。例如，在GaAs的衬低上采用ATlnGaP丁•艺技术制成的①5、红光LED,在小视角4。、50mA工作电流时，其典型发光强度为20000mcdo夜1不刖住产年份LED的发龙张皮

4、比较年份材料碎偵波长（nm）发光卷度I.比角（・）(med)Ir(mA)1969-1987GaAsP-ifcGaP6500.5-110201994AlInGaP654790-lOOO20251998GaAlAs6601000-200020242005AlInGaP6306000-80002030衣2不同生产年份LED的发尢效率比校年份材料发尢效屮口(!m/W)1970GaAjP。.<0.21973GaP：Zn>OV0.41980GaAsP：N11985AlGaAs/GaAs21990AlGaAs81995AlInGaP162000

5、AHnGaP>InGaNSiC>302005AlInGaP.InGaNSiC>50qkzz.netLED另一个重要性能指标是发光效率r

6、,用lm/W来表达。各年份生产的LED发光效率如表2所示。从表2可以看出，这30多年来,LED的发光效率提高了250倍以上。1970J990年LED发光效率提高较慢,1990-2005年则提高较快。例如,Crcc公司生产的IW白光LEDXL7090WHT,其发光效率可达601m/WoXL7090WHT是超高亮度、小尺寸封装的白光LED°XL7090WHT的发光强度大，电流350mA时的典烈光通量为

7、601m,在瞬态脉冲电流700mA时典世光通量可达981m,而H前一般1Wft光LED的光通量为30〜451m）,XL7090WHT的发光效率高达601m/W,视角宽达100。,封装尺寸仅为9mmx7mmx4.3mm,T作温度范围是・20〜+80°C。由于XL7090WHT发光强度大、发光效率高,因此它适用于家庭、商业或公共场所明、DVD、笔记本电脑、电视机的彩色显示屏的背光，广告灯、路灯及标志灯，汽车及运输T具的内外照明及数码相机的闪光灯等。从表1和表2也可以看出,LED的发光强度及发光效率的提高主要取决于采川的半导体材料及其工

8、艺技术的发展。早期的LED主要用GaAs、GaP（二元素半导体材料）和GaAsP（三元素半导体材料）,1994年左右采用AIInGaP（四元素半导体材料）示，其发光强度及发光效率有很大的提高。另外,在工艺技术上采用在GaAs衬底上用AilnGaP材料生产的红光、黄光LED及在SiC衬底上用InGaN材料生产的绿光、蓝光LED,在发光强度及发光效率上有较大的改进。LED的功率提高我们知道LED的发光强度与正向电流If,几乎成线性关系，即增加正向电流If可增加发光强度。但LED有一个最大功耗Pd值的限制,Pd=VfxIh（Vf为正向压

9、降），若过大地增加If而使PD超过最大值时,LED会过热而损坏。为了要提高发光强度，开发出中功率LED（—般为几百mW）,其工作电流也提高到70mAo近年来，为进一步提高发光强度,开发岀大功率LED,其功率一般为1〜10W（有一些还大于10W）。它