a-Si_(1-x)C_xHpn~(-in)结构的蓝白色电致发光
蓝色发光二极管（blueLED）...
蓝色发光二极管（blueLED）...【WangErdong的回答(520票)】:他们三个发明了基于InGaN的蓝光发光二极管。
InGaN的禁带宽度大，所以电子从导带向价带坠落时发出高能量（短波长）的光。
比如用GaAs作为二极管，由于禁带宽度小，只能发出红外光。
宽禁带的晶体长晶不容易，GaN不能像GaAs或Si一样长成大片，柱形的单晶体。
考虑到晶格的匹配，一般只能在蓝宝石上生长（现在也能在其他基地上生长，SiC,Si,甚至金属）。
个人觉得这几年的诺贝尔物理奖更倾向于给应用物理方面的，能够在世界产生巨大应用前景或已经产生极大影响的研究成果。
比如光纤，石墨烯，加这次的蓝光发光二极管。
蓝光二极管的产生，三元发光色才完备，才能使白光显像成为可能。
现在的广场大屏幕LED，手机，电视都在用，已经融进了每家每户。
市场上已经大量出现LED的灯泡，他们是通过改变蓝光和黄光的比例产生出白光或类似太阳色的自然光，其中黄光是通过蓝光照射荧光粉产生的。
所以有了蓝光LED 就有了白光，使节能的白光LED照明成为可能。
之后的紫外光二极管加荧光粉产生的白光二极管（日光灯原理：汞蒸气产生紫外光，紫外光轰击荧光粉后产生二级光子为白光），使白光具有了全光谱。
未来的家庭，市政的光源必定是LED的天下。
从影响力上看，这几十年的物理研究，影响力无出其右。
【穆王满的回答(286票)】:虽然这三个人的贡献很突出，氮化物领域出了诺贝尔奖多少有些意外。
这里按照我的理解，简单介绍下氮化物这个研究领域和三个人的成就。
首先要说明为什么氮化物晶体材料，GaN,InN,AlN以及他们的混合晶体是很重要的发光材料。
由下面的禁带发光光谱（wavelength）和晶格（lattice）的图表可以看出，氮化物所覆盖的发光光谱范围是很宽的，是宽禁带的半导体材料，尤其是其混合晶体InGaN可以覆盖整个可见光光谱而AlGaN可以覆盖到深紫外光谱区，这在半导体光电材料中是具有突出的优势。
电致发光的原理及应用
电致发光的原理及应用1. 电致发光的原理电致发光是一种通过电场或电流激发材料发光的现象。
它利用一种被称为发光二极管（Light-emitting diode，简称LED）的器件实现。
LED是一种能够将电能转换为光能的半导体材料。
1.1 LED结构LED的基本结构由N型半导体和P型半导体相互夹杂而成。
其中N型半导体的掺杂原子主要是五价元素，如磷、砷等；P型半导体的掺杂原子主要是三价元素，如硼、铝等。
在N型半导体和P型半导体的交界处形成PN结。
1.2 PN结的原理当向PN结施加逆向偏置电压时，发生反向击穿，电流通过LED非常小，不产生发光。
而当向PN结施加正向偏置电压时，随着电流通过LED，光子被发射出来，形成发光现象。
1.3 发光原理LED实际上是通过电子和空穴的复合过程释放能量所产生的发光。
当电子从N型半导体跃迁到P型半导体区域时，电子会与空穴发生复合，释放出能量。
这些能量以光子的形式辐射出来，从而产生可见光。
2. 电致发光的应用2.1 家居照明由于LED具有低能耗、长寿命、可调光和无紫外线等特点，使其成为理想的家居照明选项。
在家庭中，LED被广泛应用于普通照明、装饰照明以及灯具设计等方面。
2.1.1 普通照明LED灯泡已经成为替代传统白炽灯和荧光灯的最佳选择。
LED灯泡具有较高的能效，节省能源的同时也减少了碳排放。
2.1.2 装饰照明由于LED可以发出各种颜色的光，使其非常适合在家庭中进行装饰照明。
它可以通过改变颜色和亮度来营造不同的氛围，满足个性化的需求。
2.2 电子产品显示屏LED在电子产品的显示屏方面有广泛的应用。
例如，LED被广泛用于电视屏幕、计算机显示屏和手机屏幕等。
由于LED显示屏具有高亮度、高对比度和快速响应等特点，使其成为理想的显示技术。
2.3 交通信号灯LED交通信号灯是近年来替代传统灯泡的一项重要应用。
LED交通信号灯具有高亮度、快速响应和长寿命等特点，使得交通信号具有更好的可见性和可靠性。
电致发光及其器件
电致发光的历史： 无机电致发光： 1936年：基于ZnS构造了第一个粉末电致发光磷光体(phosphor)；并制 造了第一个有效的掺Mn的ZnS薄膜电致发光显示装置(ELD)。
人们曾经将这种ELD和光导膜结合，用于光放大器和x射线增强器， 1960年在日本曾用于电视成像。 1962年：美国通用电气公司发明第一个无机半导体GaAsP的商 品化光发射二极管(LED)。 在无机电致发光化合物中，目前主要的方向是发展掺杂稀土元素的 多色显示材料。这种材料广泛应用于视频器件、音响设备和测控仪 器中，并已取得了令人瞩目的成就。
进一步考虑LS耦合后还可以得到按光谱支项 2S+1LJ 表示的更细微的能级分 裂。其能级高低的规律是：当L、S都相同时，对于小于半充满f的电子组态， J值越小的电子组态越稳定；对于大于半充满的电子组态，则J值越大的越 稳定。前图中用光谱支项2S+1LJ(因能级太密，在图中用(2S十1)LJ表示)所标 识的各个Re3+多重态能级图，反映了这些规律，其中谱项的宽度大致表示 不同能级在晶体场中的分裂程度。
3、稀土离子的激发机理 稀土的发光有直接激发和间接激发两种机理。 直接激发机理： 由于热载流子(一般是动能约2一10eV的电子)和掺杂的稀土离子直接相互 作用而使稀土离子的4f(5d)电子激发到激发态。 一般认为，在电致发光中主要是热载流子在绝缘体和金属界面处与掺杂稀 土离子发生电子碰撞而发生激发。这种碰撞激发可以看做热载流子与稀土 离子的非弹性碰撞。 间接激发机理： 在光致发光中十分重要。间接激发是一个多步骤 过程。首先，光子激发一个并不发光的中心(即光 敏剂S，这时相当于给体D)，再由该中心通过能量 传递而激发稀土离子(受体A)。右图表示了这样一 种通过激发的给体—受体对(DAP)进行能量传递而 激发稀土离子的过程。 在这种间接过程中，速率限制性步骤一般是从光敏剂激发态到稀土离子的 能量传递过程。
利用有机小分子为发光材料制成的有机电致发光器件（OLED）
利⽤有机⼩分⼦为发光材料制成的有机电致发光器件（OLED）利⽤有机⼩分⼦为发光材料制成的有机电致发光器件（OLED)有机电致发光(0LE)就是指有机材料在电流或电场的激发作⽤下发光的现象。
根据所使⽤的有机电致发光材料的不同，⼈们有时将利⽤有机⼩分⼦为发光材料制成的器件称为有机电致发光器件，简称OLED;⽽将利⽤⾼分⼦作为电致发光材料制成的器件称为⾼分⼦电致发光器件，简称PLED。
有机电致发光器件特点：⼀：结构简单，体积⼩，重量轻，成本低，易进⾏⼤规模、⼤⾯积⽣产,具有超薄、⼤⾯积、便于携带、平板显⽰等特点⼆：主动发光，视⾓范围⼤，接近于180° ;响应速度快，图像稳定，图像刷新率⽐液晶显⽰器快100倍~1000倍;发光效率⾼，亮度⼤，可实现全⾊显⽰。
三：有机材料的机械性能好，易加⼯成各种形状;可以采⽤树脂作为基板。
四：驱动电压低，能耗低，能与半导体集成电路的电压相匹配，使⼤屏幕平板显⽰的驱动电路容易实现。
五：全固态结构，抗震性能好，因⽽可以适应巨⼤的加速度和剧烈振动等恶劣环境。
有机电致发光期间的结构⽰意图：⽬前，在实现彩⾊的三种主要颜⾊(红、绿、蓝)的有机电致发光器件中，红光和绿光器件发展得较为成熟,⽽蓝光器件与之相⽐还存在着较⼤差距，制约了全彩⾊显⽰的发展。
因为有机发光材料中，蓝光材料的能带间隙要求⽐较宽;同时由于能隙较⼤，容易受杂质影响，使发光效率和⾊纯度可能因此降低。
第⼀，对蓝⾊有机电致发光器件的特性进⾏了研究。
采⽤新型的蓝⾊有机⼩分⼦发光材料2P9PPF和DPPPF作为发光层，利⽤真空镀膜机制备了单层和多层结构的有机电致发光器件并且研究了其电学和发光特性。
通过对器件结构进⾏优化和各功能层的研究，研制出性能⽐较优异的蓝⾊有机电致发光器件。
器件的最⾼亮度和效率分别达到了19885 cd/m2 (13 V)和3.08 cd/A (9V),启动电压为3.5V, EL光谱峰值和1931CIE⾊坐标分别为460 nm和(0.18, 0.19)(12 V)。
光致发光和电致发光谱概述
（5）发射光谱（光致发光谱 / Emission spectrum）
发射光谱是指发光材料在某一特定波长光的激发下， 所发射的不同波长光的强度或能量分布。
许多发光材料的发射光谱是连续谱带，由一个或几个 峰状的曲线所组成，这类曲线可以用高斯函数表示。还有 一些材料的发射光谱比较窄，甚至呈谱线状。这种发射光 谱如果以发射光的能量分布来做图称为光谱能量分布图。
然而，如果△ R≠0，则v＝o与几个v’＞ o能级间有最大的振动重叠，就可以观察到 宽带吸收。吸收带越宽，则△ R值越大。吸 收谱的宽度可以表征激发态和基态之间的△ R值的大小。
位形坐标与对应的吸收谱
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通常把△ R＝o的情况叫作弱耦合方 式， △ R＞o的情况叫作中耦合方式， △ R≥0的情况叫作强耦合方式， △ R值 用于量度相互作用的强度。
位形坐标与对应的宽带吸收示意
吸收谱的宽度取决于基态和激发 态抛物线最低值R的差值(△R)
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如果△ R＝o，则一条抛物线位于另一条 的正上方，吸收跃迁的带宽消失，吸收宽带 变成窄线。这是因为当△ R＝0时，v＝o和v’ ＝o能级之间的振动重叠最大，这是因为振 动波函数在R＝R0时有最大值。吸收谱由呈 现一条线状谱峰,对应于v＝o向v’＝o的跃迁 。由于此类跃迁不涉及振动，所以此跃迁被 称为零振动或无声子跃迁。
敏化剂（促进作用）
猝灭剂（削弱作用）
共激活剂 自激活（不加激活剂，因基质晶体中自身结构缺陷而产生发光）
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光致发光的过程
当外部光源如紫外光、可见光甚至激光照射到光致发光材 料时，发光材料就会发射出特征光如可见光、紫外光等，发光 过程一般由以下几个过程构成
(1)基质晶格或激活剂(或称发光中心)吸收激发能。 (2)基质晶格将吸收的激发能传递给激活剂。 (3)被激活的激活剂发出荧光而返回基态，同时伴随有部 分非发光跃迁，能量以热的形式散发。
无机电致发光器
ACTFELD发光亮度与掺杂浓度的关系 ZnS:TbF3，ZnS: ErF3，ZnS:HoF3 ACTFELD发射光谱与浓度关系
ACTFELD发光亮度与掺杂浓度的关系 对于ZnS:TbF3 薄膜，随着掺杂浓度的增加，蓝光5D37F6的跃迁逐渐减小，直到消失。 交叉驰豫：一个被激发的Tb3离子，处于5D3 能级上的电子可以列辐射跃迁到5D4能级，而将能量传递给邻近未被的Tb3离子，使其基态7F6上的电子跃迁到7F0能级，即5D3 5D4 ➟(无辐射能量传递)7F6 7F0的交叉驰豫。，这一过程有利于5D4 7F6的绿色发光，所以， Tb3离子在ZnS薄膜中有很高的最佳浓度(1.4102mol)，从而有最高的发光亮度的极大值(2300cd/m2)。
Fischer模型：
分散型交流ELD发光机制：
ZnS荧光体粉末的粒径:5－30µm。通常在一个ZnS颗粒中会存在点缺陷及线缺陷。电场在ZnS颗粒内会呈非均匀分布，造成的发光状态也不会相同。
当观察一个ZnS颗粒时，发光先从若干孤立的点开始，随着电场增加，两点的发光逐渐延伸，相互靠近，汇合成彗星状的发光。
1. 亮度L与电压间的关系为 L0与V0分别为常数，其数值的大小与荧光体的粒径，活化剂及共活化剂的浓度，发光层的厚度，有机粘结剂的介电常数等相关。 2. 发光效率随电压的增加,先是增加而后减小。发光效率的最大值一般可从亮度出现饱和趋势的电压区域得到。
3) 分散型交流ELD的亮度－电压特性及发光效率－电压特性
ITO：正极。AL：负极。 在定形化处理过程中Cu2+离子会从透明电极附近的荧光体粒子向AL电极一侧迁移。
结果在透明电极一侧会出现没有CuxS包覆的电阻率高的ZnS 层(脱铜层)。
外加电压的大部分会作用在脱铜层上，在该层中形成106V/cm的强电场。
电致发光材料考核试卷
B. 湿度
C. 压力
D. 频率
8. 在电致发光材料中，哪种材料具有最高的发光效率？()
A. 有机硅
B. 稀土配合物
C. 钙钛矿
D. 碳纳米管
9. 下列哪个不是电致发光材料的制备方法？()
A. 溶液加工法
B. 真空蒸镀法
C. 化学气相沉积法
D. 铸造法
10. 下列哪种现象表明电致发光材料具有电场依赖性？()
A. 发光材料和荧光材料
B. 有机和无机材料
C. 稳定和不稳定材料
D. 导电和绝缘材料
5. 下列哪种材料是OLED的主要发光材料？()
A. 硅
B. 稀土元素
C. 有机化合物
D. 钙钛矿
6. 电致发光材料的发光效率通常用什么单位表示？()
A. 电流
B. 电压
C. 光通量
D. 流明
7. 下列哪种因素对电致发光材料的发光性能有较大影响？()
A. 金属
B. 硅胶
C. 稀土元素
D. 塑料
2. 电致发光材料的主要应用不包括以下哪项？()
A. 显示技术
B. 照明技术
C. 电池技术
D. 激光技术
3. 以下哪个现象不是电致发光？()
A. LED发光
B. OLED发光
C. 太阳能发光
D. 等离子体发光
4. 电致发光材料按照发光原理主要分为哪两大类？()
A. 智能家居
B. 汽车照明
C. 医疗设备
D. 数据通信
20. 以下哪些是电致发光材料的研究热点？()
A. 材料发光机制
B. 器件结构的优化
C. 长寿命材料的开发
D. 低成本制造技术的探索
光致发光(PL)光谱
e-D+
e-h e-h
e-A
声子参加
D-h
D-A
(a)
(b)
(c)
图1 半导体中多种复合过程示意图（a）带间跃迁（b）带－ 杂质中心辐射复合跃迁（c）施主－受主对辐射复合跃迁
在这个过程中，有六种不同旳复合机构会发射光 子，它们是： （1）自由载流子复合 —— 导带底电子与价带顶空穴 旳复合； （2）自由激子复合 —— 晶体中原子旳中性激发态被 称为激子，激子复合也就是原子从中性激发态向基态 旳跃迁，而自由激子指旳是能够在晶体中自由运动旳 激子，这种运动显然不传播电荷； （3）束缚激子复合 —— 指被施主、受主或其他陷阱 中心(带电旳或不带电旳)束缚住旳激子旳辐射复合，其 发光强度伴随杂质或缺陷中心旳增长而增长；
）是表征材料纯度旳主要特征参数。
6、少数载流子寿命旳测定
7、均匀性旳研究 测量措施是用一种激光微探针扫描样品，根据样
品旳某一种特征发光带旳强度变化，直接显示样品旳 不均匀图像。
8、位错等缺陷旳研究
图3 CZT晶体在4.2K下经典旳PL谱。该PL谱涉及四个区域： （1）近带边区；（2）施主－受主对（DAP）区；（3）受主 中心引起旳中心位于1.4eV旳缺陷发光带；（4）Te空位引起旳
2、光致发光旳缺陷
它旳原始数据与主要感爱好旳物理现象之 间离得比较远，以至于经常需要进行大量 旳分析，才干经过从样品外部观察到旳发 光来推出内部旳符合速率。
光致发光测量旳成果经常用于相正确比较， 所以只能用于定性旳研究方面。
测量中经常需要液氦低温条件也是一种苛 刻旳要求。
对于深陷阱一类不发光旳中心，发光措施 显然是无能为力旳。
（4）浅能级与本征带间旳载流子复合——即导 带电子经过浅施主能级与价带空穴旳复合，或价 带空穴经过浅受主能级与导带电子旳复合； （5）施主-受主对复合——专指被施主-受主杂质 对束缚着旳电子-空穴正确复合，因而亦称为施 主-受主对(D-A对)复合； （6）电子-空穴对经过深能级旳复合——即SHR 复合，指导带底电子和价带顶空穴经过深能级旳 复合，这种过程中旳辐射复合几率很小。
蓝色钙钛矿发光二极管 -回复
蓝色钙钛矿发光二极管-回复什么是蓝色钙钛矿发光二极管？蓝色钙钛矿发光二极管是一种半导体器件，利用特殊的钙钛矿晶体材料发出蓝色光。
它是一种新兴的光电子器件，具有高效、高亮度、长寿命等特点，在显示技术、照明、生物医学和激光技术等领域具有广泛的应用前景。
钙钛矿是一种晶体结构的化合物，由金属铅（Pb）和卤素（氯、溴或碘）元素以及其他附加元素组成。
其晶体结构在表面上形成许多微小点阵，这些点阵可以通过加工和掺杂等技术来产生发光效果。
其中蓝色钙钛矿是一种特殊的钙钛矿晶体，发出蓝色光的波长范围在450至490纳米左右。
蓝色钙钛矿发光二极管的工作原理是通过载流子的注入和再结合来产生光辐射。
当电流通过发光二极管时，正极和负极之间的电子会被“激发”到钙钛矿晶体中，这些激发的电子会与晶体中的其他离子相互作用。
这种相互作用会释放出光能，产生蓝色光。
与传统的蓝色发光器件相比，蓝色钙钛矿发光二极管具有更高的发光效率和更好的色彩还原性能。
其效率通常可以超过传统的半导体波长转换技术，如锌硒、氮化镓等。
蓝色钙钛矿发光二极管的发光效率可以达到百分之二十到三十以上，而传统技术通常只能达到数百分之一到数十分之一。
蓝色钙钛矿发光二极管在显示技术方面具有广泛的应用前景。
随着人们对显示屏质量的要求越来越高，传统技术难以满足高清显示的需求。
而蓝色钙钛矿发光二极管具有更高的亮度和更好的色彩还原性能，可以使显示屏的画面更加细腻，色彩更加鲜艳。
此外，蓝色钙钛矿发光二极管也可以应用于室内照明和超高清视频投影等领域，提供更好的视觉体验。
生物医学领域也可以使用蓝色钙钛矿发光二极管。
蓝色光可以通过特定的材料产生紫外线光效应，从而用于荧光显微镜和激光扫描成像等应用。
通过操控蓝色钙钛矿发光二极管的波长和强度，可以实现对生物样本的高分辨率成像和三维重建。
总的来说，蓝色钙钛矿发光二极管作为一种新型的半导体器件，具有高效、高亮度和长寿命等特点，在显示技术、照明、生物医学和激光技术等领域具有广泛的应用前景。
纳微朗 光致变 电致变
纳微朗是一家全球领先的功率半导体芯片制造商，其产品线涵盖了广泛的应用领域，包括数据中心UPS、工业自动化、太阳能发电和新能源汽车等。
纳微朗推出的GaNFast和GeneSiC系列功率芯片，采用高度集成设计，能够大幅度简化应用并提升性能和可靠性，其产品主要采用光致变和电致变技术。
光致变色技术是一种通过改变材料对光线的吸收和反射性质，从而实现颜色变化的技术。
例如，在一些物质中加入一种化学物质，当它受到紫外线照射时，就会从透明转变为深色，这就是光致变色的基本原理。
光致变色材料在许多领域有着广泛的应用，如珠宝、时尚、建筑装饰等。
电致变色技术，又称电控变色、电化学变色等，是一种在电场作用下能够实现颜色转变的技术。
当电流通过特定的电极时，材料内部会产生氧化还原反应，进而改变其外观颜色。
这种技术在许多领域都有广泛的应用，例如智能窗户、电子屏幕和汽车后视镜等。
在具体的产品方面，纳微朗推出的NV613xC系列集成了各种保护和导通电阻Rds(ON)支持，能够覆盖30W-100W+的产品，同时保证700V 持续电压以及瞬态条件下的800V额定电压。
这一系列产品展现了纳微朗在功率芯片领域的高集成度和出色的技术实力。
除此之外，纳微朗还推出了适配苹果140WPD31快充市场需求的NV624X系列半桥氮化镓功率芯片，其具有更高集成度和自动待机模式，散热效果也更好。
产品具有更优秀的效率、散热和工艺设计，表现出纳微朗在功率芯片设计和生产方面的创新能力和实力。
在产品线的扩展方面，纳微朗不仅在传统领域持续深耕，更将目光投向了新兴市场，例如电致变色技术和光致变色技术的应用，为客户提供更多元化的产品选择。
纳微朗的这些产品在手机和笔记本电脑等电子设备中应用广泛，也在建筑、航天和汽车等领域有所应用，表现出了纳微朗在功率半导体领域的强大竞争力和创新能力。
浙江省宁波市2024高三冲刺(高考物理)统编版摸底(冲刺卷)完整试卷
浙江省宁波市2024高三冲刺（高考物理）统编版摸底(冲刺卷)完整试卷一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题一水平软绳右端固定，取绳左端质点O为坐标原点，以绳所在直线为x轴、竖直方向为y轴建立坐标系，在绳上每隔选取一个质点。
时刻质点O开始沿y轴振动，产生一列沿x轴传播的横波（可视为简谐波）。
已知时刻的波形如图所示，下列说法正确的是（ ）A．该波的周期为4t0B．该波的波长为16l0C．时刻，处的质点位移为零D．时刻，质点O振动方向沿y轴正方向第(2)题图甲是光电效应的电路图，分别用黄光、蓝光照射实验装置的K极，其中只有一种光照射时产生了光电流；下列说法中正确的是（ ）A．产生光电流的光是蓝光B．P向右移，G表读数一定增大C．原子核的结合能约为5MeVD．原子核的核子结合得比的核子更牢固第(3)题啤酒是青岛这座城市的“专属味道”，如图是青岛市民喜欢的袋装原浆，某次售卖时，售货员将7°C冰镇原浆倒入密封袋中快速封口，密封袋内有啤酒和少部分空气且不断有气体从啤酒中析出，静置一段时间后，发现密封袋鼓胀起来。
已知大气压强，室温为27°C，封闭气体（视为理想气体）体积从0.2L增大为0.25L。
下列说法正确的是（ ）A．外界对内部封闭气体做正功B．静置后内部封闭气体的内能增加C．静置后内部封闭气体的分子速率都增加D．根据气体实验定律，可求出静置后内部封闭气体的压强第(4)题从理论上预言光是一种电磁波的物理学家是（）．A．爱因斯坦B．麦克斯韦C．安培D．卢瑟福第(5)题下列说法正确的是（ ）A．根据∆E=∆mc2可以计算核反应中释放的核能B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应C．目前核电站利用的核反应是裂变，核燃料为氘D．目前核电站利用的核反应是聚变，核燃料为铀第(6)题随着环保理念的深入，废弃塑料分选再循环利用可减少对资源的浪费。