發光二極管的結構及發光原理
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上傳人：admin 上傳時間： 2007-02-08 瀏覽次數： 94 |
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白光 LED 的開發
對于一般照明而言，人們更需要白色的光源。1998年發白光的LED開發成功。這種LED是將GaN芯片和釔鋁石榴石（YAG）封裝在一起做成。GaN芯片發藍光（λp=465nm，Wd=30nm），高溫燒結制成的含Ce3+的YAG熒光粉受此藍光激發后發出黃色光發射，峰值550nm。藍光LED基片安裝在碗形反射腔中，覆蓋以混有YAG的樹脂薄層，約200-500nm。LED基片發出的藍光部分被熒光粉吸收，另一部分藍光與熒光粉發出的黃光混合，可以得到得白光。
現在，對于InGaN/YAG白色LED，通過改變 YAG熒光粉的化學組成和調節熒光粉層的厚度，可以獲得色溫3500-10000K 的各色白光。（如下圖所示）
  表一列出了目前白色LED 的種類及其發光原理。目前已商品化的第一種產品為藍光單晶片加上YAG黃色熒光粉，其最好的發光效率約為25流明/瓦，YAG多為日本日亞公司的進口，價格在2000元/公斤；第二種是日本住友電工亦開發出以 ZnSe為材料的白光LED，不過發光效率較差。
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、藍粉和石榴石結構的黃色粉，在未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，預計三波長白光LED今年有商品化的機機會。但此處三基色熒光粉的粒度要求比較小，穩定性要求也高，具體應用方面還在探索之中。
業界概況 在LED業者中，日亞化學是最早運用上述技術工藝研發出不同波長的高亮度LED，以及藍紫光半導體激光（LaserDiode ；LD），是業界握有藍光LED專利權的重量級業者。在日亞化學取得蘭色LED生產及電極構造等眾多基本專利后，堅持不對外提供授權，僅采自行生產策略，意圖獨占市場，使得藍光LED價格高昂。但其他已具備生產能力的業者相當不以為然，部分日系LED業者認為，日亞化工的策略，將使日本在藍光及白光LED競爭中，逐步被歐美及其他國家的LED業者搶得先機，屆時將對整體日本LED產業造成嚴重傷害。因此許多業者便千方百計進行藍光LED的研發生產。目前除日亞化學和住友電工外，還有豐田合成、羅沐、東芝和夏普，美商Cree，全球3大照明廠奇異、飛利浦、歐司朗以及HP、Siemens、Research 、EMCORE等都投入了該產品的研發生產，對促進白光LED產品的產業化、市場化方面起到了積極的促進作用。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
