半導(dǎo)體發(fā)光二極管的研究與應(yīng)用

半導(dǎo)體發(fā)光2極管的研究與應(yīng)用
        

 摘要：本文簡要敘述了半導(dǎo)體發(fā)光2極管的發(fā)展歷史及其自身優(yōu)點，重點介紹了發(fā)光2極管的發(fā)光原理及其生產(chǎn)工藝，以及發(fā)光2極管在1些領(lǐng)域的應(yīng)用，并討論了研發(fā)照明用LED所需要解決的1些技術(shù)關(guān)鍵問題。無論在顯示方面還是在電子通訊以及照明領(lǐng)域，LED的應(yīng)用正在迅速增長，高亮度的2極管可替代白熾燈等照明器具，具有很大開發(fā)潛力。
關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體，發(fā)光2極管，發(fā)光原理，照明

   The study and application of Light Emitting Diode
Abstract: In this paper, the development history and the characteristic itself about Light Emitting Diode(LED) are related in brief, the light principle and technology of LED ,and the application in some fields are stated emphatically, some key problems of technology which need to be settled in studying and inventing for LED illumination. Not only in aspect of display but also in field of electronic communication and illumination, the application of LED are rising rapidly, and the LED of high brightness will be able to take the place of incandescent lamp , possessing a huge development potential.
Key words: semiconductor， LED， light principle， illumination

引言
    隨著社會的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對照明的要求不再只是簡單地考慮其發(fā)出光線的亮度，還要考慮其經(jīng)濟、環(huán)保、穩(wěn)定性、光線色彩以及對人眼的健康，隨著對新光源研究不斷的發(fā)展，發(fā)光2極管作為新式光源將成為最佳的選擇之1。
    半導(dǎo)體發(fā)光2極管是常用電子元件2極管中的1種類型發(fā)光2極管義叫光發(fā)射2極管(LightEmitting Diode，簡稱為LED )，是1種可將電能變?yōu)楣饽艿?種器件，屬于固態(tài)光源世界上于1960年前后制成GaP發(fā)光2極管，于1970年后開始進(jìn)入市場，它們由于使用簡易，超過白熾燈的可靠性以及體積小無需花費占用線路板空間的驅(qū)動器而直接與薄膜電路和CMOS數(shù)字邏輯電路相連的特性而獲得廣泛贊譽，但當(dāng)時的LED以紅色為主，由于光效率較低，光通量很小，因此只能在電器設(shè)備和儀器儀表上作為指示燈使用，這類器件替代了小白熾燈泡作為信號顯示的符號元，并很快發(fā)現(xiàn)作為消費裝置的應(yīng)用，比如手提式計算器和工業(yè)業(yè)設(shè)備。隨著管芯材料、結(jié)構(gòu)、封裝技術(shù)和驅(qū)動電路技術(shù)的不斷進(jìn)步，LED光色種類的增加，發(fā)光效率和光能量的提高，目前LED已在科研和生產(chǎn)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，產(chǎn)業(yè)建設(shè)快速發(fā)展，市場應(yīng)用數(shù)量增長迅猛，尤其是近年來高光效、高亮度的紅色GaAlAs和高亮度的橙色`黃色`綠色I(xiàn)nGaAlP LED的研發(fā)成功，擴大了其應(yīng)用范圍，LED的應(yīng)用從室內(nèi)輔助燈擴展到室外顯示甚至照明，如從辦公自動化設(shè)備，遙控儀器，攝像機中自動聚焦器件，傳真機，打印機和復(fù)印機等的光源到新聞顯示板，車輛尾燈，野外儀器顯示，交通崗，銀行，機場的顯示屏和商店廣告牌等都用上了LED,使得LED在照明領(lǐng)域的應(yīng)用也成為可能，人們普遍認(rèn)為LED在不久的將來將部分代替?zhèn)鹘y(tǒng)的白熾燈、熒光燈和高強度氣體放電燈，成為1種新型的照明光源，那將是1場照明領(lǐng)域的革命。
   發(fā)光2極管得到如此迅速的發(fā)展主要是由于它有下列優(yōu)異性能：壽命長，1般都在幾萬小時以上。功耗小，能夠更有效的節(jié)約能源。亮度高，不僅可以用在室內(nèi)，超高亮度LED 還可以用在室外。體積小，重量輕�？煞庋b成各種類型的顯示器。堅固耐用，不怕震動。多色顯示，色彩豐富。目前已開發(fā)出紅橙黃綠藍(lán)多種顏色的LED.工作溫度穩(wěn)定性好。響應(yīng)速度快，能夠顯示快速變動的畫面。冷光——不是熱光源。所以發(fā)光效能比1般燈泡來得好。工作電壓低，可以用太陽能電池作電源，并易于直接與IC電路接口，控制方便。
下表是各類顯示器件的性能比較：

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