半导体照明技术 模拟考试试题及答案08

半导体照明技术
适用班级（或年级、专业）LED封装初级工程师
一、名词解释，共30分(共15小题，每题2分)
1)发光效率
答：单位电功率（W）下输出的光通量（lm）。

2)照度
答：被照明物体的单位面积所接受的总光通量。

3)色温
答：光源的光辐射所呈现的颜色与在某一温度下的黑体辐射的颜色相同，称黑体的温度为光源的色温。

4)显色指数
答：表明光源发射的光对被照物颜色正确反映的量称为显色指数。

5)直接带隙半导体
答：直接带隙半导体材料就是导带最小值（导带底）和满带最大值在k空间中同一位置。

电子要跃迁到导带上产生导电的电子和空穴（形成半满能带）只需要吸收能量。

6)费米能级
答：在绝对温度为0K时，存在这样一个能量，即在比这能量低的能级全部填满电子；
在比这个能量高的能级一个电子也没有。

称这个能级为费米能级。

7)PN结击穿电压
答：PN结反向偏置时，随着反向电压增加到一定数值，反向电流会突然增加并无限制地增大，此电压即为PN击穿电压。

8)量子阱
答：由带隙宽度不同的两种薄层材料交替生长在一起，而且窄带隙薄层被包夹在宽带隙材料中间的一种微结构。

9)量子效率：
答：注入载流子复合产生光量子的效率。

分内量子效率和外量子效率。

10)反向电流
答：给定反向电压下流过器件的反向电流值。

11)正向电压
答：指定正向电流下器件两端的正向电压值。

12)热阻
答：热量在热流路径上遇到的阻力，反映介质或介质间的传热能力的大小，表明了 1W 热量所引起的温升大小，单位为℃/W或K/W。

13)可靠度
答：产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率。

14)固有可靠性
答：可靠性分为固有可靠性和使用可靠性。

固有可靠性用于描述产品的设计和制造的可靠性水平。

15)加速寿命试验
答：加速寿命试验是指采用加大应力的方法促使样品在短期内失效,以预测在正常工作条件或储存条件下的可靠性,但不改变受试样品的失效分布。

二、简答题，共60分 (共15小题，每题4分)
16)半导体发光材料的条件
答：带隙宽度合适、可获得电导率高的P型和N型半导体、可获得完整性好的优质晶体、发光复合概率大。

17)常见的半导体发光材料体系
答：砷化镓；磷化镓；磷砷化镓；镓铝砷；铝镓铟磷；镓镓氮。

18)照明用白光LED的具体技术性能要求。

答：发光效率:200lm/W；显色指数：希望达到100、一般要求80以上；色温：2500~6000K 之间；寿命：50000~100000h；光通量：希望达到1Klm以上；环保：不使用对人体有害、玷污自然环境的有害物质。

19)选择荧光粉的标准
答：对LED发射波长有强烈的吸收；高的量子激发效率；满意的稳定性；适当的形貌；
适当的粒度。

20)SMD LED封装的工艺流程
答：芯片安放-锡胶焊接-金线键合-封装-固化-划片-测试分选-编带-包装。

21)LED的电学性能特点
答：单向导电器件，须用直流电流或单向脉冲直流供电；有导通阈值电压，外加电压值需超过阈值电压；电流-电压非线性，流过LED的电流与加在LED两端电压不成正比；
温度系数为负，温度升高时LED正向电压会降低；流过LED的电流和LED光通量的比值也是非线性。

22)LED驱动电路基本方案
答：简易恒流电源；用三端可调稳压IC做LED恒流驱动电路；用开关电源实现LED恒流驱动；LED专用恒流驱动IC；脉冲驱动电路。

23)LED调光、调色、调色温的基本方法
答：对LED发光强度和颜色的控制通常称为调光、调色。

改变LED的If，就可以改变发光强度，实现调光。

用红、绿、蓝三种波长的LED，通过点亮和If控制，就可以实现色彩的调控，即调色。

可采用二组高、低色温LED，编制软件控制其光通量变化，实现高、低色温转换。

24)LED用基本形式的反射器
答：球面反射器；旋转抛物面反射器；椭球面反射器；双曲面反射器；复合式反射器；
柱状抛物面反射器。

25)LED路灯的关键技术
答：光学设计、散热设计和驱动电路设计。

26)白光发光二极管的产生白光的方式
答：荧光粉转换白光LED（二基色、多基色）；紫外LED激发多基色荧光粉；多芯片白光LED（二基色、多基色）。

27)总光通量的测量方法
答：分布光度计和积分球系统。

分布光度计又包括照度分布积分法和光强积分法。

28)LED结温的电压测量法
答：利用发光二极管的PN结的正向电压与PN结的温度成线性关系的特征，通过测量其在不同温度下的正向压降差来得到发光二极管的结温。

29)电子器件失效率与时间的关系（图）
答：浴盆曲线。

早期失效期、偶然失效期、耗损失效期。

30)LED失效机理（模式）
答：封装失效；芯片失效；电过应力失效；热过应力失效；装配失效。

三、论述题，10分（共1小题，每小题10分）
31)半导体照明应用产品开发原则及典型应用领域
答:开发原则：用从LED的优点出发开发应用产品（高光效、长寿命、色彩丰富等）；
应用产品市场起动的判据---照明成本；应用产品的技术关键是散热；遵循功率由低到高、技术由易到难的原则；造型设计要创新；照明灯具通则。

应用领域：LED显示屏；交通信号灯；景观照明；手机应用；汽车用灯；LCD显示背光源；微型投影机；通用照明。