发光二极管LEDPPT课件
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匀性、一致性变差。温度上升，亮度下降，当LED消耗功率 大，则结温上升，输出亮度下降，所以减小功耗，改良散热 条件很重要。
.
13
6、LED的驱动
R L(U CC U F)/IF
它的正向伏安特性曲线很陡，使用时必须
串联限流电阻以控制通过管子的电流 LED的一般工作电流. .
,IF为
14
指示灯
LED的应用
磷砷化镓(GaAsP)-红色，橘红色，黄色 磷化镓(GaP)-红色，黄色，绿色 氮化镓(GaN)-绿色，翠绿色，蓝色 铟氮化镓(InGaN)-近紫外线，蓝绿色，蓝色
LED辐射光的波长跟其 制作材料的禁带宽度Eg 有关，即
碳化硅(SiC)(用作衬底)-蓝色 硅(Si)(用作衬底)-蓝色(开发中) 蓝宝石(Al2O3)(用作衬底)-蓝色
QV
P
.
11
4、发光强度（角度）
LED发光强度是表征它在某个方向上的发光强弱，由于LED在不同 的空间角度光强相差很多，随之而来我们研究了LED的光强分布特 性。这个参数实际意义很大，直接影响到LED显示装置的最小观察 角度。
.
12
5、温度特性
❖ 波长与温度关系式λp=λ0（T0）+△Tg×0.1nm/℃ ❖ 每当结温升高10℃，则波长向长波漂移1nm，且发光的均
.
7
原理：PN结施加 正向偏压时，能量 较大的电子或空穴 越过势垒分别流入 到P区或N区，然 后同P区的空穴或 N区的电子复合
如图所示，在电动势的作用 下，电子对从能量高的能级 跳跃到能量低的空穴，根据 能量守恒，多余的能量以光 和热的形式释放出。
.
源自文库
8
1、发光二极管的伏安特性曲线
表示发光二极管性能的参数有电学 方面的，也有光学方面的，最基本的 是发光二极管的电流-电压特性。曲线 形状和普通半导体二极管差不多，电 压值很低时，几乎没有电流；在正向 特性一边，电压超过1V或1.5V左右时， 电流迅速上升，显示出欧姆导通特性， 这个电压值称为开启点。开启点电压 的大小决定于半导体材料。对于GaAs 是1.0V；GaAs1-xPx、Ga1-xAlxAs 大致是1.5V；发红光的GP是1.8V， 发绿光的GaP是2.0V。反向击穿电压 一般在-5V以上
Eg=E2 - E1 = hv λ≈1.24/Eg（um）
钻石(C)-紫外线
.
4
❖ 普通单色发光二极管 ❖ 高亮度发光二极管（GaAlAs）等材料 ) ❖ 超高亮度发光二极管(发光强度>100Mcd ) ❖ 变色发光二极管(能变换发光颜色 ) ❖ 闪烁发光二极管（由CMOS和LED组成的特殊器件 ） ❖ 电压控制型发光二极管（可以工作在3伏－10伏 ） ❖ 红外发光二极管（电能直接转换成红外光 ）
.
5
LED优缺点
寿命长（＞100，000Hrs） 驱动电压低（1.8～4.5V） 响应速度快（时间常数为10-7～10-9S ） 尺寸小 多种色彩 耐震性特佳（全固体封装，不易破损） LED的辉度高 绿色无污染 缺点：成本贵，需要恒流驱动,散热不好容易光衰,
发光角度有限制，受环境温度影响
.
6
工作原理
发光二极管是利用正向偏置PN结中电子与空穴的辐射复合发光的， 是自发辐射发光，不需要光学谐振腔，发射的是非相干光。
当给发光二极管加上正向偏压后，能量较大的电子或空穴分 别注入到P区或N区，在PN结附近数微米内分别与N区的电 子和P区的空穴复合，同时以光的形式辐射多余的能量而发 光，产生自发辐射的荧光。
发光二极管（LED）
.
1
主要内容
❖ 发光二极管的背景介绍 ❖ 发光二极管的原理和特性参数 ❖ 发光二极管应用
.
2
简介
发光二极管（ Light Emitting Diode，LED ）也叫做注入 型电致发光器件。它是一种能把电能直接转化为光能的特殊 半导体器件。它除了具有普通二极管的正向特性外，还具有 普通二极管没有的发光能力。
LED显示屏
.
15
数码管
照明
.
16
LED照明前景展望
LED是一种很有前途的照明光源，虽然目前受到技术水平和 价格的限制，尚无法在照明领域中与传统的光源抗衡，但是 其发展的潜力十分巨大。随着技术的进步，LED必将在照明 领域中充分发挥其节能高效的特点，从而获得越来越广泛的 应用。
.
17
个人观点供参考，欢迎讨论！
.
3
组成材料及分类
发光二极管主要是由Ⅲ-Ⅴ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP
（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，能造出红橙黄
蓝等多种颜色，峰值波长范围255~1670nm，其核心是PN结。
铝砷化镓(AlGaAs)-红色及红外线
铝磷化镓(AlGaP)-绿色
磷化铝铟镓(AlGaInP)-高亮度的橘红色，橙色
II(e 1) qV /K FT.
9
F
S
2、LED发光光谱
LED的光谱分布与制备所用化合物半导体种类、性质及PN结结构（外延层厚 度、掺杂杂质）等有关，而与器件的几何形状、封装方式无关。
.
10
3、发光效率
发光效率就是光通量与电功率之比。发光效率代
表了光源的节能特性，这是衡量现代光源性能的
一个重要指标。
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6、LED的驱动
R L(U CC U F)/IF
它的正向伏安特性曲线很陡，使用时必须
串联限流电阻以控制通过管子的电流 LED的一般工作电流. .
,IF为
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指示灯
LED的应用
磷砷化镓(GaAsP)-红色，橘红色，黄色 磷化镓(GaP)-红色，黄色，绿色 氮化镓(GaN)-绿色，翠绿色，蓝色 铟氮化镓(InGaN)-近紫外线，蓝绿色，蓝色
LED辐射光的波长跟其 制作材料的禁带宽度Eg 有关，即
碳化硅(SiC)(用作衬底)-蓝色 硅(Si)(用作衬底)-蓝色(开发中) 蓝宝石(Al2O3)(用作衬底)-蓝色
QV
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4、发光强度（角度）
LED发光强度是表征它在某个方向上的发光强弱，由于LED在不同 的空间角度光强相差很多，随之而来我们研究了LED的光强分布特 性。这个参数实际意义很大，直接影响到LED显示装置的最小观察 角度。
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5、温度特性
❖ 波长与温度关系式λp=λ0（T0）+△Tg×0.1nm/℃ ❖ 每当结温升高10℃，则波长向长波漂移1nm，且发光的均
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原理：PN结施加 正向偏压时，能量 较大的电子或空穴 越过势垒分别流入 到P区或N区，然 后同P区的空穴或 N区的电子复合
如图所示，在电动势的作用 下，电子对从能量高的能级 跳跃到能量低的空穴，根据 能量守恒，多余的能量以光 和热的形式释放出。
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源自文库
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1、发光二极管的伏安特性曲线
表示发光二极管性能的参数有电学 方面的，也有光学方面的，最基本的 是发光二极管的电流-电压特性。曲线 形状和普通半导体二极管差不多，电 压值很低时，几乎没有电流；在正向 特性一边，电压超过1V或1.5V左右时， 电流迅速上升，显示出欧姆导通特性， 这个电压值称为开启点。开启点电压 的大小决定于半导体材料。对于GaAs 是1.0V；GaAs1-xPx、Ga1-xAlxAs 大致是1.5V；发红光的GP是1.8V， 发绿光的GaP是2.0V。反向击穿电压 一般在-5V以上
Eg=E2 - E1 = hv λ≈1.24/Eg（um）
钻石(C)-紫外线
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❖ 普通单色发光二极管 ❖ 高亮度发光二极管（GaAlAs）等材料 ) ❖ 超高亮度发光二极管(发光强度>100Mcd ) ❖ 变色发光二极管(能变换发光颜色 ) ❖ 闪烁发光二极管（由CMOS和LED组成的特殊器件 ） ❖ 电压控制型发光二极管（可以工作在3伏－10伏 ） ❖ 红外发光二极管（电能直接转换成红外光 ）
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LED优缺点
寿命长（＞100，000Hrs） 驱动电压低（1.8～4.5V） 响应速度快（时间常数为10-7～10-9S ） 尺寸小 多种色彩 耐震性特佳（全固体封装，不易破损） LED的辉度高 绿色无污染 缺点：成本贵，需要恒流驱动,散热不好容易光衰,
发光角度有限制，受环境温度影响
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工作原理
发光二极管是利用正向偏置PN结中电子与空穴的辐射复合发光的， 是自发辐射发光，不需要光学谐振腔，发射的是非相干光。
当给发光二极管加上正向偏压后，能量较大的电子或空穴分 别注入到P区或N区，在PN结附近数微米内分别与N区的电 子和P区的空穴复合，同时以光的形式辐射多余的能量而发 光，产生自发辐射的荧光。
发光二极管（LED）
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主要内容
❖ 发光二极管的背景介绍 ❖ 发光二极管的原理和特性参数 ❖ 发光二极管应用
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简介
发光二极管（ Light Emitting Diode，LED ）也叫做注入 型电致发光器件。它是一种能把电能直接转化为光能的特殊 半导体器件。它除了具有普通二极管的正向特性外，还具有 普通二极管没有的发光能力。
LED显示屏
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数码管
照明
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16
LED照明前景展望
LED是一种很有前途的照明光源，虽然目前受到技术水平和 价格的限制，尚无法在照明领域中与传统的光源抗衡，但是 其发展的潜力十分巨大。随着技术的进步，LED必将在照明 领域中充分发挥其节能高效的特点，从而获得越来越广泛的 应用。
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个人观点供参考，欢迎讨论！
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组成材料及分类
发光二极管主要是由Ⅲ-Ⅴ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP
（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，能造出红橙黄
蓝等多种颜色，峰值波长范围255~1670nm，其核心是PN结。
铝砷化镓(AlGaAs)-红色及红外线
铝磷化镓(AlGaP)-绿色
磷化铝铟镓(AlGaInP)-高亮度的橘红色，橙色
II(e 1) qV /K FT.
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F
S
2、LED发光光谱
LED的光谱分布与制备所用化合物半导体种类、性质及PN结结构（外延层厚 度、掺杂杂质）等有关，而与器件的几何形状、封装方式无关。
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3、发光效率
发光效率就是光通量与电功率之比。发光效率代
表了光源的节能特性，这是衡量现代光源性能的
一个重要指标。