二十世紀60年代人們曾經(jīng)理解半導體資料可產(chǎn)生光線的根本學問,第一個商用二極管產(chǎn)生于1960年。
LED是英文light emitting diode(發(fā)光二極管)的縮寫,它的根本構(gòu)造是一塊電致發(fā)光的半導體資料,置于一個有引線的架子上,然后周圍用環(huán)氧樹脂密封,起到維護內(nèi)部芯線的作用,所以LED的抗震性能好。LED節(jié)能燈
發(fā)光二極管的中心局部是由p型半導體和n型半導體組成的晶片,在p型半導體和n型半導體之間有一個過渡層,稱為p-n結(jié)。在某些半導體資料的PN結(jié)中,注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時會把多余的能量以光的方式釋放出來,從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。PN結(jié)加反向電壓,少數(shù)載流子難以注入,故不發(fā)光。這種應(yīng)用注入式電致發(fā)光原理制造的二極管叫發(fā)光二極管,通稱LED。 當它處于正向工作狀態(tài)時(即兩端加上正向電壓),電流從LED陽極流向陰極時,半導體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線,光的強弱與電流有關(guān)。
最初LED用作儀器儀表的指示光源,后來各種光色的LED在交通訊號燈和大面積顯現(xiàn)屏中得到了普遍應(yīng)用,產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟效益和社會效益。以12英寸的紅色交通訊號燈為例,在美國原本是采用短命命,低光效的140瓦白熾燈作為光源,它產(chǎn)生2000流明的白光。經(jīng)紅色濾光片后,光損失90%,只剩下200流明的紅光。而在新設(shè)計的燈中,Lumileds公司采用了18個紅色LED光源,包括電路損失在內(nèi),共耗電14瓦,即可產(chǎn)生同樣的光效。汽車信號燈也是LED光源應(yīng)用的重要范疇。LED節(jié)能燈
關(guān)于普通照明而言,人們更需求白色光源。1989年發(fā)白光的LED開發(fā)勝利。這種LED是將GaN芯片和釔鋁石榴石(YAG)封裝在一同做成。GaN芯片發(fā)藍光(λp=465nm,Wd=30nm),高溫燒結(jié)制成的含Ce3+的YAG熒光粉受此藍光激起后發(fā)出黃色光射,峰值550nm。藍光LED基片裝置在碗形反射腔中,掩蓋以混有YAG的樹脂薄層,約200-500nm。 LED基片發(fā)出的藍光局部被熒光粉吸收,另一局部藍光與熒光粉發(fā)出的黃光混合,能夠得到得白光。關(guān)于InGaN/YAG白色LED,經(jīng)過改動YAG熒光粉的化學組成和調(diào)理熒光粉層的厚度,能夠取得色溫3500-10000K的各色白光。
這種經(jīng)過藍光LED得到白光的辦法,結(jié)構(gòu)簡單、本錢低廉、技術(shù)成熟度高,因而運用最多。
二十世紀世紀60年代,科技工作者應(yīng)用半導體PN結(jié)發(fā)光的原理,研制成了LED發(fā)光二極管。當時研制的LED,所用的資料是GaASP,其發(fā)光顏色為紅色。經(jīng)過近30年的開展,大家非常熟習的LED,已能發(fā)出紅、橙、黃、綠、藍等多種色光。但是照明需用的白色光LED僅在近兩年才開展起來,這里向讀者引見有照顧明用白光LED。
2023-06-30
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