LED原理與應(yīng)用

第1章發(fā)光二極管發(fā)展歷史與半導(dǎo)體概念001

1.1發(fā)光二極管發(fā)展歷史002

1.2半導(dǎo)體概念007

1.2.1能帶007

1.2.2本征半導(dǎo)體009

1.2.3摻雜半導(dǎo)體011

1.2.4簡并半導(dǎo)體013

1.2.5外加電場下的能帶圖014

1.3直接和非直接能隙半導(dǎo)體015

1.4PN結(jié)理論018

1.4.1無外加偏壓（開路）018

1.4.2正向偏壓020

1.4.3反向偏壓025

1.4.4空乏層電容027

1.4.5復(fù)合生命027

1.5PN結(jié)能帶圖029

1.5.1無外加偏壓（開路）029

1.5.2正向和反向偏壓030

習(xí)題031

參考文獻(xiàn)031

第2章發(fā)光二極管原理032

2.1發(fā)光二極管（Light Emitting Diodes）033

2.1.1原理033

2.1.2組件結(jié)構(gòu)033

2.1.3LED材料034

2.1.4異質(zhì)結(jié)高強(qiáng)度LEDs038

2.1.5LED特性040

2.2輻射復(fù)合的理論042

2.2.1輻射復(fù)合的量子力學(xué)模型042

2.2.2vanRoosbroeck—Shockley模型044

2.2.3溫度和摻雜濃度對復(fù)合的影響047

2.2.4Einstein模型049

2.3LED的電性介紹049

2.3.1二極管的電流—電壓特性050

2.3.2理想與實際二極管I—V特性053

2.3.3寄生電阻的量測與估算055

2.3.4發(fā)光二極管的輻射光子能量056

2.3.5同質(zhì)PN結(jié)二極管的載子分布056

2.3.6異質(zhì)PN結(jié)二極管的載子分布057

2.3.7異質(zhì)結(jié)構(gòu)對組件電阻的影響058

2.3.8雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)中的載子損耗機(jī)制060

2.3.9雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)的載子溢流現(xiàn)象061

2.3.10電子阻擋層的影響062

2.3.11發(fā)光二極管驅(qū)動電壓063

2.4LED的光學(xué)特性介紹063

2.4.1LED內(nèi)部、外部量子效率與功率轉(zhuǎn)換064

2.4.2LED輻射光譜065

2.4.3光逃逸錐角067

2.4.4射場形069

2.4.5lambertian放射圖案069

2.4.6環(huán)氧樹脂封裝材料的影響071

2.4.7發(fā)光強(qiáng)度與溫度的關(guān)系072

習(xí)題073

參考文獻(xiàn)074

第3章發(fā)光二極管磊晶技術(shù)介紹075

3.1液相磊晶法（Liquid Phase Epitaxy，LPE）079

3.2分子束磊晶（Molecular Beam Epitaxy，MBE）081

3.3氣相磊晶法（Vapor Phase Epitaxy，VPE）086

3.3.1氫化物氣相磊晶法（Hydride vapor phase epitaxy，HVPE）091

3.3.2金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積（metal—organic chemicalvapor deposition，MOCVD）093

第4章發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)與設(shè)計104

4.1高內(nèi)部效率（internal efficiency）的設(shè)計105

4.1.1雙層異質(zhì)結(jié)構(gòu)105

4.1.2主動區(qū)的摻雜107

4.1.3PN結(jié)的位移107

4.1.4局限層的摻雜109

4.1.5非輻射復(fù)合111

4.1.6晶格匹配112

4.2高光萃取效率結(jié)構(gòu)設(shè)計115

4.2.1半導(dǎo)體中低于能隙之光的吸收115

4.2.2雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)118

4.2.3透明基板的技術(shù)119

4.2.4改變LED晶粒的外形121

4.2.5半導(dǎo)體表面結(jié)構(gòu)化（Textured）125

4.2.6抗反射層130

4.2.7布拉格反射鏡的使用131

4.2.8全方向反射鏡的使用132

4.2.9薄膜（Thin—film）技術(shù)134

4.2.10濕式蝕刻圖形化藍(lán)寶石基板（pattern sapphire substrate，PSS）142

4.2.11覆晶技術(shù)144

4.2.12交叉的接觸電極和其他幾何形狀的接觸電極150

4.2.13光子晶體LED150

4.2.14其他提升GaNLED光萃取效率的方法153

4.3電流分布的設(shè)計158

4.3.1電流分布層（current—spreading layer）158

4.3.2電流分布理論163

4.3.3成長在絕緣基板上的LED內(nèi)的電流聚集現(xiàn)象165

4.3.4側(cè)向注入結(jié)構(gòu)168

4.3.5電流阻擋層（Current—blocking layer）169

4.4效率下降（Efficiency droop）170

4.4.1極化效應(yīng)造成的載子溢流171

4.4.2載子傳輸造成的電子溢流175

4.4.3Auger復(fù)合效應(yīng)179

參考數(shù)據(jù)180

習(xí)題181

參考文獻(xiàn)181

第5章色彩學(xué)與色度學(xué)186

5.1人類眼睛的感亮度及其測量187

5.1.1人眼構(gòu)造187

5.1.2基本的輻射度量和光度量190

5.1.3視覺函數(shù)（eyesen sitivity function）194

5.1.4發(fā)光功效（luminousefficacy）及發(fā)光效率

（luminou sefficiency）196

5.2色度學(xué)198

5.2.1顏色匹配函數(shù)及色度圖198

5.2.2顏色純度209

5.3普朗克光源和色溫211

5.3.1太陽光譜211

5.3.2普朗克光譜212

5.3.3色溫和相關(guān)色溫214

5.4顏色混合和演色性216

5.4.1加法混色216

5.4.2標(biāo)準(zhǔn)光與標(biāo)準(zhǔn)光源218

5.4.3色差與演色性219

習(xí)題224

參考文獻(xiàn)225

第6章白光發(fā)光二極管組成、熒光粉與封裝方式226

6.1白光發(fā)光二極管組成（whitelight—emitting diode，WLED）227

6.2熒光粉介紹228

6.2.1熒光粉發(fā)光原理228

6.2.2熒光粉種類與特性229

6.3封裝型式比較229

6.4高效率與高均勻性白光發(fā)光二極管231

6.4.1粗化形式231

6.4.2圖形化Remotephosphor結(jié)構(gòu)233

參考文獻(xiàn)235

第7章LED的應(yīng)用236

7.1LED在背光源的應(yīng)用239

7.1.1背光源分類239

7.1.2技術(shù)發(fā)展243

7.2LED照明應(yīng)用246

7.2.1照明技術(shù)演進(jìn)247

7.2.2LED車用照明254

7.2.3一般照明260

7.2.4其他照明應(yīng)用266

7.3LED的通訊應(yīng)用272

7.3.1光纖通訊技術(shù)的發(fā)展272

7.3.2光纖通訊的優(yōu)點與缺點273

7.3.3光纖通訊光源273

習(xí)題276

參考文獻(xiàn)276

索引278 2100433B

《LED原理與應(yīng)用(彩色圖解版)》將LED知識全面整合，給讀者提供了最完整的原理分析與應(yīng)用介紹，內(nèi)容集學(xué)術(shù)性與實用性于一體?！禠ED原理與應(yīng)用(彩色圖解版)》共分7章，詳細(xì)介紹了發(fā)光二極管原理，發(fā)光二極管磊晶技術(shù)，發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)與設(shè)計，色彩學(xué)與色度學(xué)，白光發(fā)光二極管組成、熒光粉與封裝方式、LED的應(yīng)用等內(nèi)容?！禠ED原理與應(yīng)用(彩色圖解版)》采用彩色圖解的方式介紹LED相關(guān)知識，將會把您帶入一個色彩斑斕的LED世界。

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第1章 發(fā)光二極管發(fā)展歷史與半導(dǎo)體概念

1.1 發(fā)光二極管發(fā)展歷史

1.2 半導(dǎo)體概念

1.2.1 能帶

1.2.2 本征半導(dǎo)體

1.2.3 摻雜半導(dǎo)體

1.2.4 簡并半導(dǎo)體

1.2.5 外加電場下的能帶圖

1.3 直接和非直接能隙半導(dǎo)體

1.4 PN結(jié)理論

1.4.1 無外加偏壓（開路）

1.4.2 正向偏壓

1.4.3 反向偏壓

1.4.4 空乏層電容

1.4.5 復(fù)合生命

1.5 PN結(jié)能帶圖

1.5.1 無外加偏壓（開路）

1.5.2 正向和反向偏壓

習(xí)題

參考文獻(xiàn)

第2章 發(fā)光二極管原理

2.1 發(fā)光二極管（Light Emitting Diodes）

2.1.1 原理

2.1.2 組件結(jié)構(gòu)

2.1.3 LED材料

2.1.4 異質(zhì)結(jié)高強(qiáng)度LEDs

2.1.5 LED特性

2.2 輻射復(fù)合的理論

2.2.1 輻射復(fù)合的量子力學(xué)模型

2.2.2 vanRoosbroeck-Shockley模型

2.2.3 溫度和摻雜濃度對復(fù)合的影響

2.2.4 Einstein模型

2.3 LED的電性介紹

2.3.1 二極管的電流-電壓特性

2.3.2 理想與實際二極管I-V特性

2.3.3 寄生電阻的量測與估算

2.3.4 發(fā)光二極管的輻射光子能量

2.3.5 同質(zhì)PN結(jié)二極管的載子分布

2.3.6 異質(zhì)PN結(jié)二極管的載子分布

2.3.7 異質(zhì)結(jié)構(gòu)對組件電阻的影響

2.3.8 雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)中的載子損耗機(jī)制

2.3.9 雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)的載子溢流現(xiàn)象

2.3.10 電子阻擋層的影響

2.3.11 發(fā)光二極管驅(qū)動電壓

2.4 LED的光學(xué)特性介紹

2.4.1 LED內(nèi)部、外部量子效率與功率轉(zhuǎn)換

2.4.2 LED輻射光譜

2.4.3 光逃逸錐角

2.4.4 射場形

2.4.5 lambertian放射圖案

2.4.6 環(huán)氧樹脂封裝材料的影響

2.4.7 發(fā)光強(qiáng)度與溫度的關(guān)系

習(xí)題

參考文獻(xiàn)

第3章 發(fā)光二極管磊晶技術(shù)介紹

3.1 液相磊晶法（Liquid Phase Epitaxy，LPE）

3.2 分子束磊晶（Molecular Beam Epitaxy，MBE）

3.3 氣相磊晶法（Vapor Phase Epitaxy，VPE）

3.3.1 氫化物氣相磊晶法（Hydride vapor phase epitaxy，HVPE）

3.3.2 金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積（metal-organic chemicalvapor deposition，MOCVD）

第4章 發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)與設(shè)計

4.1 高內(nèi)部效率（internal efficiency）的設(shè)計

4.1.1 雙層異質(zhì)結(jié)構(gòu)

4.1.2 主動區(qū)的摻雜

4.1.3 PN結(jié)的位移

4.1.4 局限層的摻雜

4.1.5 非輻射復(fù)合

4.1.6 晶格匹配

4.2 高光萃取效率結(jié)構(gòu)設(shè)計

4.2.1 半導(dǎo)體中低于能隙之光的吸收

4.2.2 雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)

4.2.3 透明基板的技術(shù)

4.2.4 改變LED晶粒的外形

4.2.5 半導(dǎo)體表面結(jié)構(gòu)化（Textured）

4.2.6 抗反射層

4.2.7 布拉格反射鏡的使用

4.2.8 全方向反射鏡的使用

4.2.9 薄膜（Thin-film）技術(shù)

4.2.10 濕式蝕刻圖形化藍(lán)寶石基板（pattern sapphire substrate，PSS）

4.2.11 覆晶技術(shù)

4.2.12 交叉的接觸電極和其他幾何形狀的接觸電極

4.2.13 光子晶體LED

4.2.14 其他提升GaN LED光萃取效率的方法

4.3 電流分布的設(shè)計

4.3.1 電流分布層（current-spreading layer）

4.3.2 電流分布理論

4.3.3 成長在絕緣基板上的LED內(nèi)的電流聚集現(xiàn)象

4.3.4 側(cè)向注入結(jié)構(gòu)

4.3.5 電流阻擋層（Current-blocking layer）

4.4 效率下降（Efficiency droop）

4.4.1 極化效應(yīng)造成的載子溢流

4.4.2 載子傳輸造成的電子溢流

4.4.3 Auger復(fù)合效應(yīng)

參考數(shù)據(jù)

習(xí)題

參考文獻(xiàn)

第5章 色彩學(xué)與色度學(xué)

5.1 人類眼睛的感亮度及其測量

5.1.1 人眼構(gòu)造

5.1.2 基本的輻射度量和光度量

5.1.3 視覺函數(shù)（eye sensitivity function）

5.1.4 發(fā)光功效（luminous efficacy）及發(fā)光效率（luminous efficiency）

5.2 色度學(xué)

5.2.1 顏色匹配函數(shù)及色度圖

5.2.2 顏色純度

5.3 普朗克光源和色溫

5.3.1 太陽光譜

5.3.2 普朗克光譜

5.3.3 色溫和相關(guān)色溫

5.4 顏色混合和演色性

5.4.1 加法混色

5.4.2 標(biāo)準(zhǔn)光與標(biāo)準(zhǔn)光源

5.4.3 色差與演色性

習(xí)題

參考文獻(xiàn)

第6章 白光發(fā)光二極管組成、熒光粉與封裝方式

6.1 白光發(fā)光二極管組成（white light-emitting

diode，WLED）

6.2 熒光粉介紹

6.2.1 熒光粉發(fā)光原理

6.2.2 熒光粉種類與特性

6.3 封裝型式比較

6.4 高效率與高均勻性白光發(fā)光二極管

6.4.1 粗化形式

6.4.2 圖形化Remote phosphor結(jié)構(gòu)

參考文獻(xiàn)

第7章 LED的應(yīng)用

7.1 LED在背光源的應(yīng)用

7.1.1 背光源分類

7.1.2 技術(shù)發(fā)展

7.2 LED照明應(yīng)用

7.2.1 照明技術(shù)演進(jìn)

7.2.2 LED車用照明

7.2.3 一般照明

7.2.4 其他照明應(yīng)用

7.3 LED的通訊應(yīng)用

7.3.1 光纖通訊技術(shù)的發(fā)展

7.3.2 光纖通訊的優(yōu)點與缺點

7.3.3 光纖通訊光源

習(xí)題

參考文獻(xiàn)

索引2100433B

輻射光可從ITO一側(cè)觀察到，金屬電極膜同時也起了反射層的作用。 根據(jù)這種發(fā)光原理而制成顯示器被稱為有機(jī)發(fā)光顯示器，也叫OLED顯示器。 2100433B