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1、定义：半导体p-n结或与其类似的结构加电压时以高效率发光的 器件。Light emitting diode,LED 二十世纪90年代才研制出高亮度LED。颜色：紫外、紫光、蓝光、绿光、黄光、橙光、红光、红外、白光,根据应用划分的超高亮度发光二极管市场,LED水下灯饰,LED照明的会议室,汽车灯,草坪灯,LED特点：电压低，小于5伏；响应时间短，几十 nS；寿命长，几万小时以上;耗能低；无污染 LED应用：背光源、大屏幕显示、灯具、防伪、生物、医学,白光LED流明效率达到150流明/瓦（lm/W）流明效率已经超过日光灯（80lm/W),在电流作用下，n型层的电子和p型层的空穴发生扩散，电子和空穴
2、复合发光。,可见光波长：380nm770nm(700nm),发光二极管波长：紫:380-410nm;蓝:430-480nm;绿:510-550nm;黄:570-600nm;红:620-700nm,发光波长由光子能量决定,光子能量一般由禁带宽度决定光子能量:E=h：频率，h：普朗克常数（4.1410-15eVs）发光波长:=c/=hc/E=1240/E（nm）禁带宽度2.0eV,发光波长：620nm,白光LED发光原理,1:蓝光芯片激发黄光荧光粉:成本低,应用最广2:紫光或紫外光芯片激发蓝,黄,红荧光粉 芯片发光效率不高3:红,绿,蓝芯片组合 成本高,高档场所应用,注入的电子和空穴数目；非辐射复
3、合中心的数目；辐射复合几率；出光效率,hv,n,p,获得较高载流子浓度的p型和n型材料；减少缺陷和杂质浓度；提高电子和空穴的复合几率；提高出光效率。,提高复合几率（內量子效率）:量子阱结构,提高出光效率,(1)发光波长（）；一般用nm表示。(2)正向电压:20mA时所用电压；一般用Vf。(3)输出光功率:20mA时的输出光功率，用mW，W表示。20mA时的输出光功率，单位：坎德拉，cd；mcd；照明光源：流明/瓦；lm/W；白炽灯（25lm/W）；日光灯（80lm/W）(4)反向漏电流：反向5伏或10伏时的反向电流。,n型电极,p型电极,/,（1）外延片生长：金属有机气相沉积 metal or
4、gannic chemical vapor deposition（MOCVD）生长参数：温度、气压、原材料、流量、掺杂剂量,(CH3)3Ga+NH3,GaN+3CH4,H2,LED外延片结构：同质结、异质结、双异质结、量子阱、量子点发光二极管材料的选择：1.带隙宽度合适 2.有合适的衬底材料 3.可获得高电导率n型和p型材料 4.载流子复合几率大,可获得异质 结或量子阱结构,（2）芯片制备：,工序：光刻、刻蚀、镀膜、合金、划片（切割）、裂片、分选 设备：光刻机、刻蚀机、电子束蒸发台（镀膜机）、合金炉、磨片机、划片机、裂片机、芯片分选设备 制备环节多，各环节的稳定性，成品率对于规模化生产极为重要。,增加外量子效率：厚的窗口层及透明基板,表面编织,改变芯片几何形状,采用光子晶体技术,（3）、LED封装：工序：装架、键合、封装、等国内绝大数公司从事LED封装和应用产品生产外延片生长和芯片制备产业薄弱,
