半导体发光器件.ppt

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《LED灯基础知识》PPT课件

《LED灯基础知识》PPT课件
LED灯基础知识
一、什么是LED灯
• LED是英文light emitting diode的缩写,即:光线激发二极 管,属于一种半导体元器件.发光二极管的核心部分是由p型 半导体和n型半导体组成的晶片,在p型半导体和n型半导体 之间有一个过渡层,称为p-n结.在某些半导体材料的PN结 中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能 量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能.PN结 加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光.这种利用注入 式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED.当 它处于正向工作状态时<即两端加上正向电压>,电流从 LED阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同 颜色的光线,光的强弱与电流有关.打个比方,LED就像一个 汉堡,可以发光的材料是夹层中的"肉饼",而上下的电极就是 夹肉的面包.
• 11.发光效率高:发热小,90%的电能转化为可见光〔普通 白炽灯80%的电能转化为热能,仅有20%电能转化为光能〕
二、LED光源的优点
• 12.安全系数高:所需电压、电流较小,发热较小,不产生安 全隐患,于矿场等危险场所.〔LED使用低压直流电即可驱 动,对使用环境要求较低〕
• 13.市场潜力大:低压、直流供电,电池、太阳能供电,于边 远山区及野外照明等缺电、少电场所.
• 2.按发光二极管的结构分:有全环氧包封、金属底座环氧 封装、陶瓷底座环氧封装及玻璃封装等结构.
四、LED的分类
• 3.按发光管出光面特征分:圆灯、方灯、矩形、面发光管、 侧向管、表面安装用微型管等.圆形灯按直径分为φ2mm、 φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等.国外通 常把φ3mm的发光二极管记作T-1;把φ5mm的记作T-1 〔3/4〕;把φ4.4mm的记作T-1〔1/4〕.

半导体器件物理课件——第八章

半导体器件物理课件——第八章

GaAs, n ,p 所30以它们是制造LE
8.3.2量子效率
2.辐射效率 • 发生辐射复合的电子数与总的注入电子数比:
r
Ur U r Unr
Ur
n
r
U nr
n
nr
r
1
1r
nr
r
(8-16) (8-17) (8-18) (8-19)
8.3.2量子效率
三种可能的复合过程
Ec
Et
R1
Ev
R3 浅施主能级Ed
8.1.1辐射复合
.带间辐射复合
带间辐射复合是导带中的电子直接跃迁到价带与价带中的空穴复合。发射的光子的能量接近等于半 导体材料的禁带宽度。
由于半导体材料能带结构的不同,带间辐射复合又可以分为直接辐射复合和间接辐射合两种:
导带
导带
价带
价带
图8-1 带间复合:(a)直接 能隙复合(b)间接能隙复合
8.1.1 辐射复合
8.3.2量子效率
• 1.注射效率
h
Eg
h > Eg Eg
h < Eg
(a)
(b)
图8-12 带尾对带带复合的影 响;(a)型,(b) 型
r
In
In I p Irec
8.3.2量子效率
注射效率就是可以产生辐射复合的二极管电流在二极管的总电流中所占的百 分比。
• 根据(8-15)式提高注射效率的途径是:
h
Eg
En exc
NEp
(8-8)
式中 NE表p 示吸收或放出能量为 的E p 个N声子。
8.1.1辐射复合
5.激子复合
束缚激子:
若激子对杂质的结合能为
E
,则其发射光谱的峰值为

OLED-讲义PPT课件

OLED-讲义PPT课件
Yellow: >30,000hrs (initial brightness ~100cd/m2, Sanyo Electric)
Blue: >8,000hrs (initial brightness ~100cd/m2, Idemutsu Kosan)
Red: >14,000hrs (initial brightness ~200cd/m2, Toray)
有机发光显示技术
•1基本概念 •2有机发光显示技术发展过程 •3有机发光材料 •4有机发光显示器件工艺技术 •5有机发光显示器件驱动技术 •6新型有机发光显示若干关键技术
彩色化,高分辨(隔离柱),寿命,器件效率(功耗) ITO薄膜技术,发光材料纯化技术,OLEDoS(微显示), AMOLED(有源),FOLED(软屏),WOLED(白光)。
1 有机发光显示基本概念
显示技术背景
发光型
显示器
受光型
CRT(阴极射线管) PDP(等离子显示器) FED(场发射显示器) LED(发光二极管) OLED(有机发光显示器) VFD(真空荧光显示器)
LCD(液晶显示器) ECD(电致变色显示器)
平板显示器
1 有机发光显示基本概念
学科发展背景
有机电子学(Organic Electronics):研究有机材料的电子过 程与有机材料光电子特性的科学。
尺寸:显示屏对角15.1英吋 驱动:低温多晶硅TFT有源驱动 点阵:1024×768(XGA )
2.3 OLED 发展现状
2003年1月9 日,索尼展示了24 英寸有机发光显
示器 。
2.3 OLED 发展现状
中国大陆OLED发展状况
Visionox Technology

发光二极管LED显示技术ppt课件

发光二极管LED显示技术ppt课件

制作工艺与材料选择
制作工艺
LED显示屏的制作工艺包括表面 贴装技术(SMT)、插灯工艺和 压铸铝工艺等,不同的工艺有不
同的优缺点和适用范围。
材料选择
LED显示屏的主要材料包括LED芯 片、PCB板、驱动IC、电源和散热 材料等,优质的材料可以保证显示 屏的性能和稳定性。
防护等级
根据应用场景和环境条件,选择适 当的防护等级,以确保LED显示屏 在恶劣环境下也能正常工作。
节能环保
LED显示屏具有节能环保的特 点,相比传统显示技术更加节 能。
高亮度
LED显示屏具有高亮度的特点 ,能够在强光下保持清晰的显 示效果。
长寿命
LED显示屏的寿命长达数万小 时,维护成本低。
灵活多变
LED显示屏可以制作成各种形 状和尺寸,适应不同的应用场 景。
应用领域及市场前景
应用领域
LED显示屏广泛应用于室内外广告、体育场馆、演艺舞台、 会议展览等领域。随着技术的不断进步和应用领域的不断拓 展,LED显示屏的应用范围还将不断扩大。
发光二极管LED显 示技术ppt课件
目录
• LED显示技术概述 • 发光二极管基础知识 • LED显示器件与驱动电路 • LED显示屏设计与制作 • LED显示系统控制软件设计 • LED显示技术应用实例分析
01
LED显示技术概述
LED显示原理及发展历程
发光原理
LED(Light Emitting Diode)即发光二极管,是一种半导体固体发光器件。其核心部 分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片,在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡 层,称为PN结。在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时
色温
表示光源光色的尺度,单位为开尔文(K)。

半导体发光器件-LD和LE

半导体发光器件-LD和LE
半导体发光器件-LD和LE
contents
目录
• 引言 • LD(激光二极管) • LE(发光二极管) • LD与LE的性能比较 • LD与LE的优缺点分析 • LD与LE的未来展望
01 引言
半导体发光器件简介
半导体发光器件是指利用半导体材料 作为发光介质,通过注入载流子(电 子和空穴)实现发光的一种固态电子 器件。
高效能
LD具有高光电转换效率,能够将更多 的电能转化为光能,从而减小了能源 消耗。
LD的优缺点
• 长寿命:LD的寿命通常较长,能够保证长时间的 使用。
LD的优缺点
价格较高
定向性强
相对于LED,LD的价格较高,这可能 会增加产品的成本。
由于LD的光束具有高度的定向性,因 此在某些需要散射光的场合不太适用。
受激发射
在激光二极管中,电子在受到光 或电的激发后,跃迁到高能级, 当高能级电子向低能级跃迁时,
会释放出光子,形成激光。
谐振腔
激光二极管内部通常包含两个反 射镜,形成谐振腔,使光子在反 射镜之间来回反射,不断增强光
子能量,最终形成激光输出。
注入电流
激光二极管需要一定的注入电流 才能工作,电流通过激光二极管 的P-N结,产生电子和空穴对, 这些电子和空穴对在受到激发后
高效化
提高LE的发光效率和降低 能耗,实现更节能环保的 照明。
多色化
开发不同材料的LE,实现 多彩照明,丰富人们的视 觉体验。
04 LD与LE的性能比较
发光效率
01
02
03
LD的发光效率通常高于 LE,因为LD的芯片结构 更简单,发光效率更高。
LD的发光效率可以达到 100 lm/W以上,而LE的 发光效率一般在50-70

6 第4章 半导体的激发与发光——半导体照明课件PPT

6 第4章 半导体的激发与发光——半导体照明课件PPT
注:声子就是晶格振动的简正模能量量子。
第二节 注入载流子的复合
直接带隙半导体 间接带隙半导体
价带的极大值和导带的极小 价带的极大值和导带的极
值都位于k空间的原点上;
小值不位于k空间的原点上
价带电子跃迁到导带时,只 要求能量的改变,而电子的 准动量不发生变化,称为直 接跃迁;
价带的电子跃迁到导带时 ,不仅要求电子的能量要 改变,电子的准动量也要 改变,称为间接跃迁
(2)热击穿(不可逆)
反向电压
反向电流
结温
热激发
3、PN结的电容效应 在PN结内的耗尽层中,存在相对的正负电荷,根据外加电压
能改变耗尽层的宽度,因而电容量也随之变化,因此PN结具有 的电容效应。
在突变结的情况下:
Cj
C0
(1
V
)
1 2
在缓变结的情况1 3
式中C0是无外加电压时耗尽层的电容量。
I (毫安)
30
正向
20
10
0
0.2
V(伏)
1.0
(2) 反向偏压
在PN结的P型区接电源负极,N型区接电源正极, 叫反向偏压。
E
p型
n型
E阻
阻挡层势垒增大、变宽, 不利于空穴向N区运动,
I 也不利于电子向P区运动,
没有正向电流。 PN结表现 为大电阻。
但是,由于少数载流子 的存在,会形成很弱的反 向电流,这个电流也称为 反向饱和电流。
直接跃迁对应的半导体材料 称为直接禁带半导体, GaAs,GaN,ZnO。
间接跃迁对应的半导体材 料称为间接禁带半导体, 例子:Si,Ge,GaP。
表4-2 直接和间接带隙半导体的理论复合概率(300K)
化合物 GaAs GaSb InP

《半导体光电子学》课件

《半导体光电子学》课件

探测器性能测试
演示光电探测器的响应度、速度和线性范围 等测试方法。
实验四:光子集成回路的制备与性能测试
总结词
掌握光子集成回路的基本原理、制备工艺和性能测试方法
光子集成回路基本原理
介绍光子晶体、光波导和光子器件等基本概念。
光子集成回路制备工艺
介绍微纳加工、耦合和封装等关键工艺流程。
回路性能测试
演示光子集成回路的传输损耗、器件特性和系统性能等测试方法。
发展历程与现状
发展历程
从20世纪初的初步研究到现在的广 泛应用,经历了基础研究、技术突破 和应用拓展等阶段。
现状
随着光电子器件的快速发展,半导体 光电子学在通信、能源、医疗等领域 发挥着越来越重要的作用。
半导体光电子学的应用领域
通信领域
利用半导体光电子器件实现高 速、大容量的信息传输,如光 纤通信系统中的激光器、调制
太阳能电池
提高太阳能电池的光电转换效率和稳 定性,降低成本,推动其在可再生能 源领域的应用。
光子集成回路的研究
光子晶体
研究新型光子晶体结构和材料,实现光 子器件的小型化、集技术,制作高性能的光子器 件,推动光子集成回路的发展。
半导体光电子学的未来展望
新材料、新结构的研究
导带是电子填充的能级, 价带是空穴填充的能级, 禁带是导带和价带之间的 能量间隙。
不同类型和性质的半导体 具有不同的能带结构。
半导体的光学性质
半导体的光学性质与材料的能带结构和光学常 数有关。
光电效应是太阳能电池等光电器件工作的基础。
半导体对光的吸收、反射、折射和散射等行为 具有特定的规律。
半导体的光电效应是指光子照射在半导体表面时 ,半导体吸收光子能量并产生电子-空穴对的现 象。

《发光二极管LED》课件

《发光二极管LED》课件

光衰问题
随着时间的推移,LED的 光输出会逐渐降低,这会 影响其使用寿命和性能。
成本问题
虽然LED具有较高的能效 和较长的寿命,但由于其 制造成本较高,初期投资 较大。
05 LED未来展望
技术创新与突破
新型材料研发
探索和开发具有更高发光 效率和更长寿命的新型 LED材料,如氮化镓、碳 化硅等。
芯片结构优化
LED照明产品可以提供舒适的视觉环境,同时还能实现节能环保,降低能源消耗和 减少碳排放。
LED照明产品还可以实现智能控制,通过与智能家居系统连接,实现远程控制和自 动化调节。
显示屏
LED显示屏是信息时代的产物, 以其高亮度、高分辨率、长寿命 等优点广泛应用于广告、媒体、
商业展示等领域。
LED显示屏可以实现动态画面和 高清视频的展示,提供震撼的视
觉效果,吸引观众的注意力。
LED显示屏还可以实现透明显示 和弯曲显示等多样化显示效果,
满足不同场合的需求。
交通信号
LED交通信号灯具有高亮度、 耐风雨、长寿命等优点,被广 泛应用于道路交通信号灯、红 绿灯等场合。
LED交通信号灯能够提供清晰 、准确的交通信号,提高道路 通行效率和交通安全性能。
LED交通信号灯还可以实现智 能控制和远程监控,提高交通 管理效率。
改进LED芯片的结构设计 ,以提高光提取效率、降 低能耗和提升稳定性。
封装技术升级
研发新型封装材料和工艺 ,以提高LED的散热性能 、耐久性和可靠性。
应用领域的拓展
智能照明
结合物联网、传感器和人工智能 技术,实现LED照明的智能化控
制和个性化定制。
植物照明
开发适用于植物生长的LED照明系 统,为农业种植提供高效、环保的 解决方案。

LED芯片结构演示幻灯片

LED芯片结构演示幻灯片

G
I
A
C
D
G
AH
E
B
F J
图2.1 单电极芯片结构示意图
单电极芯片结构代码含义
代码
说明
A
p极金属层
B
发光区
C
p层
D
n层
E
n型结晶基板
代码 F G H I J
说明 n极金属层 芯片尺寸(长×宽) 芯片高度 电极厚度 电极直径
2020/4/23
济南大学理学院
第2章 LED的封装原物料
§2.1.2 LED双电极芯片
第2章 LED的封装原物料
2020/4/23
苏永道 教授
济南大学 理学院
济南大学理学院
第2章 LED的封装原物料
LED的封装工艺有其自己的特点。对LED封装前首先要做 的是控制原物料。因为许多场合需要户外使用,环境条件往往 比较恶劣,不是长期在高温下工作就是长期在低温下工作,而 且长期受雨水的腐蚀,如LED的信赖度不是很好,很容易出现 瞎点现象,所以注意对原物料品质的控制显得尤其重要。
◆ 蓝宝石(Al2O3) 三种衬底材料: ◆ 硅 (Si)
◆ 碳化硅(SiC)
一、蓝宝石衬底
1.生产技术成熟、器件质量较好 ;
蓝宝石衬底有许多的优点:
2.稳定性很好,能够运用在高温生长过 程中;
3.机械强度高,易于处理和清洗。
2020/4/23
济南大学理学院
第2章 LED的封装原物料
蓝宝石衬底存在的问题:
GaP/GaP AlGaInP/GaAs
GaP/GaP AlGaInP/GaAs GaInN/Sapphire GaInN/Sapphire
GaAs/GaAs AlGaAs/GaAs AlGaAs/AlGaAs

华大半导体181页PPT基础知识培训——常用半导体器件讲解

华大半导体181页PPT基础知识培训——常用半导体器件讲解
Vi =6sin100tV
(7) 极间电容CB、 CD
(1-48)
1.2.4 二极管的等效电路
能够用简单、理想的模型来模拟电子 器件的复杂特性或行为的电路称为等效电路, 也称为等效模型。
能够模拟二极管特性的电路称为二极管的 等效电路,也称为二极管的等效模型。
(1-49)
一、由伏安特性折线化得到的等效电路
1. 理想模型
2. 恒压降模型
扩散电容示意图
(1-35)
为了形成正向电流(扩散电流),注入 P区的少子(电子)在P区有浓度差,越靠近 PN结浓度越大,即在P区有电子的积累。同 理,在N区有空穴的积累。正向电流大,积 累的电荷多。
+P
N-
这样所产生的电容就是扩散电容CD。
(1-36)
CB在正向和反向偏置时均不能忽略。而 反向偏置时,载流子很少,扩散电容可忽略。
第一章 常用半导体器件 § 1.1 半导体基础知识 § 1.2 半导体二极管 § 1.3 双极型三极管 § 1.4 场效应管 § 1.5 单结晶体管和晶闸管 § 1.6 集成电路中的元器件
(1-1)
§1.1 半导体基础知识
1.1.1 导体、半导体和绝缘体
自然界中很容易导电的物质称为导体,金 属一般都是导体。
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---- - -
N型半导 内电场E 体
+ + + +所以+扩+散和漂 移这一对相反
+ + + +的运+动+最终达 + + + +到 于平两+衡个+,区相之当间 + + + +没有+电+荷运动,
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