led燈的結(jié)構(gòu)及發(fā)光原理

led燈的構(gòu)造及發(fā)光原理1960年。LED是英文lightemittingdiode〔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(dǎo)體材料，置于一個有引線LED的抗震性能好。led燈構(gòu)造圖如以下圖所示pn型半導(dǎo)體組成的晶片，在p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體之間有一個過渡層，稱為p-n結(jié)。在某些半導(dǎo)體材料的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。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱LED。當(dāng)它處于正向工作狀態(tài)時〔即兩端加上正向電壓LED陽極流向陰極時，半導(dǎo)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)。led光源,led光源的特點電壓：LED使用低壓電源，供電電壓在6-24V之間，依據(jù)產(chǎn)品不同而異，所以它是一個比使用高壓電源更安全的電源，特別適用于公共場所。效能：消耗能量較同光效的白熾燈削減80%3-5mm的正方形，所以可以制備成各種外形的器件，并且適合于易變的環(huán)境50%響應(yīng)時間：其白熾燈的響應(yīng)時間為毫秒級，LED燈的響應(yīng)時間為納秒級對環(huán)境污染：無有害金屬汞顏色：轉(zhuǎn)變電流可以變色，發(fā)光二極管便利地通過化學(xué)修飾方法，調(diào)整材料的能帶構(gòu)造和帶隙，實現(xiàn)紅黃綠蘭橙多色發(fā)光。如小電流時為紅色的LED，隨著電流的增加，可以依次變?yōu)槌壬?，黃色，最終為綠色價格：LED的價格比較昂貴，較之于白熾燈，幾只LED的價格就可以與一只白熾燈的價格相當(dāng)，而通300～500只二極管構(gòu)成。三、單色光led燈的種類及其進(jìn)展歷史P-N結(jié)發(fā)光原理制成的LED2060GaAsP，發(fā)紅光200.1流明/瓦。70年月中期，引入元素In，使LED產(chǎn)生綠光m，黃光m〕和橙光m，1流明/瓦。80年月初，消滅了GaAlAsLEDLED10流明/瓦。90GaAlInPGaInNLED的光效得到2023年，前者做成的LED在紅、橙區(qū)〔λp=615nm〕100流明/瓦，而后者制LED在綠色區(qū)域〔λp=530nm〕50流明/瓦。LED的應(yīng)用LEDLED在交通信號燈和大面積顯示屏中得到了廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟效益和社會效益。以12英寸的紅色交通信號燈為例，在美國原來是承受長壽命，140202390%，只剩下200流明的紅光。而在設(shè)計的燈中，Lumileds公司承受了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。LED光源應(yīng)用的重要領(lǐng)域。1987年，我國開頭在汽車上安裝高位剎車燈，由于LED響應(yīng)速度快〔納秒級，可以及早讓跟隨車輛的司機知道行駛狀況，削減汽車追尾事故的發(fā)生。另外，LED燈在室外紅、綠、藍(lán)全彩顯示屏，匙扣式微型電筒等領(lǐng)域都得到了應(yīng)用。led燈的開發(fā)對于一般照明而言，人們更需要白色的光源。1998年發(fā)白光的led燈開發(fā)成功。這種led燈是將GaN芯片和釔鋁石榴石YA〕封裝在一起做成。GaN芯片發(fā)藍(lán)光〔m，Wd=30n，高溫?zé)Y(jié)制成的含Ce3+的YAG熒光粉受此藍(lán)光激發(fā)后發(fā)出黃色光放射，峰值550nm。藍(lán)光LED基片安裝在碗形反射腔中，掩蓋以混有YAG的樹脂薄層，約200-500nm。LED基片發(fā)出的藍(lán)光局部被熒光粉吸取，另一局部藍(lán)光與熒光粉發(fā)出的黃光混合，可以得到得白光?，F(xiàn)在，對于InGaN/YAG白色LED，通過轉(zhuǎn)變YAG熒光粉的化3500-10000K〔如以下圖所示〕ledYAG黃色25流明/瓦，YAG2023元/公斤；其次ZnSeLED，不過發(fā)光效率較差。從表中也可以看出某些種類的白色LED光源離不開四種熒光粉：即三基色稀土紅、綠、藍(lán)粉和石榴石構(gòu)造的黃色粉，在將來較被看好的是三波長光，即以無機紫外光晶片加R.G.B三顏色熒光粉，用于封裝LED白光，估量三波長白光LED今年有商品化的機時機。但此處三基色熒光粉的粒度要求比較小，穩(wěn)定性要求也高，具體應(yīng)用方面還在探究之中。LED芯片數(shù)激發(fā)源[color=redled燈InGaN/YAGInGaNYAG的黃光混合成白光led燈InGaN/熒光粉InGaN的藍(lán)光激發(fā)的紅綠藍(lán)三基色熒光粉發(fā)白光led燈ZnSe由薄膜層發(fā)出的藍(lán)光和在基板上激發(fā)出的黃光混色成白光led燈InGaN/熒光粉InGaN的紫外激發(fā)的紅綠藍(lán)三基色熒光粉發(fā)白光2led燈led燈InGaN、GaP將具有補色關(guān)系的兩種芯片封裝在一起，構(gòu)成白色LED3led燈led燈led燈InGaNAlInGaPLED多個LEDInGaN、GaPAlInGaPLEDLED光源進(jìn)展照明，首先取代耗電的白熾燈，然后逐步向整個照明市場進(jìn)軍，將會節(jié)約大量的電能。LED125流明，也增大了它的有用性。表二和表三列出了白LED的效能進(jìn)展。表二單顆白色LED的效能進(jìn)展年份 發(fā)光效能〔流明/瓦〕備注1998 51999 15 相假設(shè)白熾燈2023 25 相假設(shè)鹵鎢燈2023 50 估量LED10瓦100流明/瓦1000流明/瓦六、業(yè)界概況LEDLED，以及藍(lán)紫光半導(dǎo)體激光〔LaserDiodeLLEDLED生產(chǎn)及電極構(gòu)LED價格昂揚。但其他已具備生產(chǎn)力量的業(yè)者相當(dāng)不以為然，局部日系LED業(yè)者認(rèn)為，日亞化工的策略，將使日本在藍(lán)光LED競爭中，逐步