第四章 光电检测
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受激辐射是受激吸收的逆过程。 在激光物质中，外来光子能量 hv可以引起激发态原子的受激辐射， 同时也可能被基态物质吸收。这两个过程同时存在，且受激辐射与 吸收的几率相同。在常温下基态原子比激发态原子要多很多，因而 吸收大于发射。要产生激光，必须使总发射大于总吸收，因此，产 生激光的必要条件之一是受激辐射占主导地位。
致热扩散，使发光效率降低。
15
发光二极管
5)、伏安特性
正向电流与电压的关系为
qU mkT
i i0e
m为复合因子。
在较宽禁带的半导体中，当电流i < 0.1mA时，通过结内深能级进行复 合的空间复合电流起支配作用，这时m＝2。电流增大后，扩散电流占 优势时，m＝1。因而实际测得的m值大小可以标志器件发光特性的好 坏。
8
2. 边发光二极管
右图所示为波长1.3μm的双异质结InGaAsP／InP边发光型LED的结 构。它的核心部分是一个N型AlGaAs有源层， 及其两边的P型AlGaAs和N型 AlGaAs导光层(限制层)。导光层的 折射率比有源层低，比周围其他材 料的折射率高，从而构成以有源层 为芯层的光波导，有源层产生的光 辐射从其端面射出。 为了和光纤的纤芯尺寸相配合，有源层射出光的端面宽度通常为50～ 70μm，长度为100～150μm。边发光LED的方向性比面发光器件要好， 其发散角水平方向为25°～35°，垂直方向为120°。
可以达到几十兆赫兹，这种直接调制技术使发光二极管在相位测距仪、
能见度仪及短距离通讯中获得应用。在做高频调制光源使用时，必须 考虑响应时间。
18
发光二极管 四、驱动电路
LED工作需要施加正向偏置电压， 以提供驱动电流。典型的驱动电路 如所示，将LED接入到晶体三极管的 集电极，通过调节三极管基极偏置 电压，可获得需求的辐射光功率。
日美3名科学家发明蓝光LED分享诺贝尔物理学奖
5
发光二极管 一、发光二极管的发光机理
发光二极管（即LED）是一种注入电致发光器件，它由P型 和 N型半导体组合而成。其发光机理常分为PN结注入发光 与异质结注入发光两种。 1. PN结注入发光
PN结处于平衡时，存在一定的势垒
区，其能带如图所示。当加正偏压时，
9
发光二极管 三、LED的特性参数
1)、发光光谱和发光效率
LED的发光光谱指LED发出光的相对强度(或能量)随波长(或频
率)变化的分布曲线。
描述光谱分布的两个主要参量是它的峰 值波长和发光强度的半宽度。对于辐射 跃迁所发射的光子，峰值波长由材料的 禁带宽度决定。 峰值波长还与温度有关，它随温度的增 加而减少。在结温上升时，谱带波长以 0.2~0.3nm/℃的比例向长波方向移动。
（1）受激吸收
hv
Leabharlann Baidu
E2
E1
（2）自发辐射
hv E2 E1
(2) 自发辐射 : 在高能级 E2 的电子是不稳定的，
即使没有外界的作用，也会自动地跃迁到低能 级 E1上与空穴复合，释放的能量转换为光子辐 射出去，这种跃迁称为自发辐射。
（3）受激辐射
hv hv hv E2 E1
(3)受激辐射:在高能级E2的电子，受到入射光的作用，被迫跃
穴对数之比，采用直接带隙半导体 可获得较高的发光效率。
出光效率:通过减少内部吸收，增大表面透过率等方法.
23
发光二极管
八、LED的应用
1、数字、文字及图像显示 2、指示、照明 3、光源 4、光电开关、报警、遥控、耦合
全球高亮度LED市場值 (2009-2015) 24 Source : ElectroiCast Consultants,2010年1月
对n区电子，势垒仍然较高，不能注入p区。这样，禁带宽的p区成 为注入源，禁带窄的n区成为载流子复合发光的发光区(图(b))。例 如，禁带宽EG2=1.32eV 的p-GaAs与禁带宽EG1＝0.7eV的n-GaSb组 成异质结后，p-GaAs的空穴注入n-GaAs区复合发光。 由于n区所发射的光子能 量hv比EG2 小得多，它进 入p区不会引起本征吸收 而直接透射出去。
老化的快慢与工作电流密度有关。随着电流密度的加大，老化
变快，寿命变短。
17
发光二极管 7 )、响应时间
LED响应时间指器件启亮(上升)（发光亮度从10％上升到90％所经历 的时间）与熄灭(衰减)所经历的时间。实验证明，二极管的上升时间
随电流的增加而近似呈指数衰减。LED的响应时间一般是很短的，如
GaAs1-xPx仅为几个ns，GaP约为100ns。在用脉冲电流驱动二极管时， 脉冲的间隔和占空比必须在器件响应时间许可的范围内。 发光二极管可以利用交流或脉冲供电或得调制光或脉冲光，调制频率
7
发光二极管 二、基本结构
1. 面发光二极管
右图所示为波长0.8～0.9μm的双异质 结GaAs／AlGaAs面发光型LED的结 构。它的有源发光区是圆形平面，直 径约为50μm，厚度小于2.5μm。一 段光纤(尾纤)穿过衬底上的小圆孔与 有源发光区平面正垂直接入，周围用 粘合材料加固，用以接收有源发光区 平面射出的光，光从尾纤输出。有源 发光区光束的水平、垂直发散角均为 120°。
反向击穿电压一般在-5V 以上，有些放光二极管的反向击穿电压已超 过-200 V。
16
发光二极管
6 )、寿命
LED的寿命定义为亮度降低到原有亮度一半时所经历的时间。 二极管的寿命一般都很长，在电流密度小于lA/cm2时，一般可
达106h，最长可达109h。
随着工作时间的加长，亮度下降的现象叫老化。
10
激 光 驱 动 光 源
11
发光二极管
发光效率 : 发光二极管发射的光通量与输入电能之比，单位
lm/W；或光强度与注入电流之比称为发光效率，单位为cd／ A（坎/安）。GaAs红外发光二极管的发光效率由输出辐射功 率与输入电功率的百分比表示。 2)、 时间响应特性与温度特性 响应时间是指注入电流后发光二极管启亮或去掉电流后发光二 极管熄灭的时间。发光二极管的时间响应快，短于1μs，比人 眼的时间响应要快得多，但用作光信号传递时，响应时间又显
21
发光二极管 七、发光二极管的基本特征
发光二极管为半导体光电子器件，其基本特征包括 电学特性，光学特性和光电转换特性。 1.发光强度 I ：指发光二极管在正向工作电流驱动下发
v
出的光强。普通发光二极管的发光强度较小，常用单位为 毫坎德拉。 2.发光光谱特性：半导体中参与电子—空穴复合的能带有 一定宽 度，而不是能级之间的载流子复合发光，这造成
得太长。发光二极管的响应时间取决于注入载流子非发光复合
的寿命和发光能级上跃迁的几率。
12
发光二极管
通常发光二极管的外部发光效率 均随温度上升而下降。GaP（绿 色）、GaP（红色）、GaAsP三种 发光二极管的相对光亮度Le,λ,r
与温度t的关系曲线。
13
发光二极管
3)、发光亮度与注入电流的关系
第四章
发光、耦合和成像器件
第四章 发光、耦合和成像器件
发光二极管 半导体激光器 光电耦合器件
CCD
发光：通常人们把物体向外发射出可见光的现象称为发光。但
对光电技术领域来说，光辐射还包括红外、紫外等不可见波段
的辐射。 发光常分为由物体温度高于绝对零度而产生物体热辐射和物体 在特定环境下受外界能量激发的辐射。前者被称为热辐射，后 者称为激发辐射，激发辐射的光源常被称为冷光源。 本章主要介绍目前已得到广泛应用的注入式半导体发光器件、 光电耦合器件及成像器件。
3
4-1 发光二极管
LED( light emitting diode) ：材料为半导体，结构为PN结组成的，能
发光的二极管。LED利用正向偏置PN结中电子与空穴的复合辐射发 光的，是自发辐射发光。 1907年首次发现半导体二极管在正向偏置的情况下发光。70年代 末，人们开始用发光二极管作为数码显示器和图像显示器。近十 年来，发光二极管的发光效率及发光光谱都有了很大的提高，用 发光二极管作光源有许多优点,得到迅猛发展。 特点：发射波长覆盖可见光——红外——远红外， 结构比较简单。是至今世界上应用最多， 产量最多的光电产品。 产量巨大，价格便宜， 工作稳定，使用简单。
PN结区势垒降低，从扩散区注入的 大量非平衡载流子不断地复合发光， 并主要发生在p区。
6
发光二极管 2. 异质结注入发光
为了提高载流子注入效率，可以采用异质结。图（a）表示理想的异质结 能带图。由于p区和n区的禁带宽度不相等，当加上正向电压时n区的势垒 降低，两区的价带几乎相同，空穴就不断向n区扩散。
在光通信中以LED为光源的场合，需
要对LED进行调制，则调制信号通过 电容耦合到基极，输出光功率则被
电信号所调制。
19
五、LED的优缺点
1、工作电压低（1.5~2V）,耗电少（10mA下即可在室内得到适当 的亮度）； 2、可通过调节电流/电压来对发光亮度进行调节，并且响应速度 快，并可直流驱动； 3、比普通光源的单色性好； 4、发光亮度和发光效率均较高； 5、容易与集成电路配合使用； 6、体积小，重量轻，抗冲击，耐振动，寿命长。
发光二极管 半导体激光器 光电耦合器件
CCD
4-2 半导体激光器
• • • • 激光器的结构与原理 半导体激光器 激光器的特性参数 激光器在光电检测方面的应用
半导体激光器
一、激光器的原理
1、自发辐射与受激辐射
(1)受激吸收：在正常状态下，电子处于低能
级E1，在入射光作用下，它会吸收光子的能量 跃迁到高能级E2上，这种跃迁称为受激吸收。 电子跃迁后，在低能级留下相同数目的空穴。
半导体照明是 21 世纪最具发展前景的高技术领域之一。半导 体照明光源－－发光二极管 (LED)具有高效、节能、环保、长 寿命、抗震、抗冲击、易维护等显著特点，被认为是最有可 能进入普通照明领域的一种新型固态冷光源。 是人类照明史
上继白炽灯、荧光灯之后的又一次革命。
25
第四章 发光、耦合和成像器件
发光管的发射光 谱较宽，通常光谱半宽度为50～150nm。
22
发光二极管
3. 温度特性：半导体对温度非常敏感，无论发光波长还是发光 强度都随温度变化而变化,温升引起红移，同时温升是载流子分 布变宽，发光光谱变宽。 4. 发光效率 和出光效率 out 发光效率:半导体的体内复合产生的光子数同注 入的电子—空
7、主要缺点是功率小，只有μw、mw级。发光效率低、有效发光 面很难做大。另外，发出短波光(如蓝紫色)的材料极少，制成 的短波发光二极管的价格昂贵。克服这些缺点将为发光二极管 作用及应用范围剧增。
20
六、 LED使用须知
• 熟悉各种LED的特性。根据有关LED的特性选择符合设计要求的 LED； • LED是一种电流控制器件，对电源电压无特殊要求，但必修使流 经LED的正向电流小于最大正向工作电流， 即一定要有限流措 施； • LED的驱动电流可以是交变的也可以是恒定的。脉冲电流驱动可 提高LED的发光效率，但必须考虑LED的响应时间； • 安装时，焊接时间不宜过长，在2600C时一般在3s左右，并且最 好用镊子夹住管脚，防止热量传至管心时发光亮度下降，甚至烧 坏； • 不要在管脚的根部弯曲，以免引起内部断丝或根部断脚而使发光 失效； • 决不允许在超过极限参数的情况下使用，不然，轻则影响管子的 使用寿命，重则损坏管子。
迁到低能级 E1 上与空穴复合，释放的能量产生光辐射，这种跃 迁称为受激辐射。
28
半导体激光器
受激辐射和自发辐射区别在于是否有外来光子的参与，且产生的光 的特点很不相同。受激辐射光的频率、相位、偏振态和传播方向与 入射光相同，这种光称为相干光。自发辐射光是由大量不同激发态 的电子自发跃迁产生的，其频率和方向分布在一定范围内，相位和 偏振态是混乱的，这种光称为非相干光。
发光二极管的发光亮度L是单位面积 发光强度的量度。在辐射发光发生在 P区的情况下，发光亮度L与电子扩散
电流idn之间的关系为
L idn
e
R
τ是载流子辐射复合寿命τR和非 辐射复合寿命τnr的函数
14
发光二极管 4)、 最大工作电流
工作电流 : 几mA ～几十 mA，若工作电流较小，LED发光效率随电流的 增加而明显增加，但电流增大到一定值时，发光效率不再增加；相反，发 光效率随电流的增大而降低。随着电流密度的增加，PN结温度升高，将导
发光二极管
半导体照明
几千年来，古今中外的人们一直依靠日光、月光和火光进行 照明，直到 1879 年爱迪生发明第一只白炽灯，真正意义上的 现代文明才得以开始。一百多年来，照明灯具飞速发展，白 炽灯、气体放电灯和各种不同类型的灯具把城市和乡村照耀 的五光十色，但在我们应用的各种灯具中有80%~90%的电力转 化为为热能被白白消耗掉。
致热扩散，使发光效率降低。
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发光二极管
5)、伏安特性
正向电流与电压的关系为
qU mkT
i i0e
m为复合因子。
在较宽禁带的半导体中，当电流i < 0.1mA时，通过结内深能级进行复 合的空间复合电流起支配作用，这时m＝2。电流增大后，扩散电流占 优势时，m＝1。因而实际测得的m值大小可以标志器件发光特性的好 坏。
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2. 边发光二极管
右图所示为波长1.3μm的双异质结InGaAsP／InP边发光型LED的结 构。它的核心部分是一个N型AlGaAs有源层， 及其两边的P型AlGaAs和N型 AlGaAs导光层(限制层)。导光层的 折射率比有源层低，比周围其他材 料的折射率高，从而构成以有源层 为芯层的光波导，有源层产生的光 辐射从其端面射出。 为了和光纤的纤芯尺寸相配合，有源层射出光的端面宽度通常为50～ 70μm，长度为100～150μm。边发光LED的方向性比面发光器件要好， 其发散角水平方向为25°～35°，垂直方向为120°。
可以达到几十兆赫兹，这种直接调制技术使发光二极管在相位测距仪、
能见度仪及短距离通讯中获得应用。在做高频调制光源使用时，必须 考虑响应时间。
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发光二极管 四、驱动电路
LED工作需要施加正向偏置电压， 以提供驱动电流。典型的驱动电路 如所示，将LED接入到晶体三极管的 集电极，通过调节三极管基极偏置 电压，可获得需求的辐射光功率。
日美3名科学家发明蓝光LED分享诺贝尔物理学奖
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发光二极管 一、发光二极管的发光机理
发光二极管（即LED）是一种注入电致发光器件，它由P型 和 N型半导体组合而成。其发光机理常分为PN结注入发光 与异质结注入发光两种。 1. PN结注入发光
PN结处于平衡时，存在一定的势垒
区，其能带如图所示。当加正偏压时，
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发光二极管 三、LED的特性参数
1)、发光光谱和发光效率
LED的发光光谱指LED发出光的相对强度(或能量)随波长(或频
率)变化的分布曲线。
描述光谱分布的两个主要参量是它的峰 值波长和发光强度的半宽度。对于辐射 跃迁所发射的光子，峰值波长由材料的 禁带宽度决定。 峰值波长还与温度有关，它随温度的增 加而减少。在结温上升时，谱带波长以 0.2~0.3nm/℃的比例向长波方向移动。
（1）受激吸收
hv
Leabharlann Baidu
E2
E1
（2）自发辐射
hv E2 E1
(2) 自发辐射 : 在高能级 E2 的电子是不稳定的，
即使没有外界的作用，也会自动地跃迁到低能 级 E1上与空穴复合，释放的能量转换为光子辐 射出去，这种跃迁称为自发辐射。
（3）受激辐射
hv hv hv E2 E1
(3)受激辐射:在高能级E2的电子，受到入射光的作用，被迫跃
穴对数之比，采用直接带隙半导体 可获得较高的发光效率。
出光效率:通过减少内部吸收，增大表面透过率等方法.
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发光二极管
八、LED的应用
1、数字、文字及图像显示 2、指示、照明 3、光源 4、光电开关、报警、遥控、耦合
全球高亮度LED市場值 (2009-2015) 24 Source : ElectroiCast Consultants,2010年1月
对n区电子，势垒仍然较高，不能注入p区。这样，禁带宽的p区成 为注入源，禁带窄的n区成为载流子复合发光的发光区(图(b))。例 如，禁带宽EG2=1.32eV 的p-GaAs与禁带宽EG1＝0.7eV的n-GaSb组 成异质结后，p-GaAs的空穴注入n-GaAs区复合发光。 由于n区所发射的光子能 量hv比EG2 小得多，它进 入p区不会引起本征吸收 而直接透射出去。
老化的快慢与工作电流密度有关。随着电流密度的加大，老化
变快，寿命变短。
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发光二极管 7 )、响应时间
LED响应时间指器件启亮(上升)（发光亮度从10％上升到90％所经历 的时间）与熄灭(衰减)所经历的时间。实验证明，二极管的上升时间
随电流的增加而近似呈指数衰减。LED的响应时间一般是很短的，如
GaAs1-xPx仅为几个ns，GaP约为100ns。在用脉冲电流驱动二极管时， 脉冲的间隔和占空比必须在器件响应时间许可的范围内。 发光二极管可以利用交流或脉冲供电或得调制光或脉冲光，调制频率
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发光二极管 二、基本结构
1. 面发光二极管
右图所示为波长0.8～0.9μm的双异质 结GaAs／AlGaAs面发光型LED的结 构。它的有源发光区是圆形平面，直 径约为50μm，厚度小于2.5μm。一 段光纤(尾纤)穿过衬底上的小圆孔与 有源发光区平面正垂直接入，周围用 粘合材料加固，用以接收有源发光区 平面射出的光，光从尾纤输出。有源 发光区光束的水平、垂直发散角均为 120°。
反向击穿电压一般在-5V 以上，有些放光二极管的反向击穿电压已超 过-200 V。
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发光二极管
6 )、寿命
LED的寿命定义为亮度降低到原有亮度一半时所经历的时间。 二极管的寿命一般都很长，在电流密度小于lA/cm2时，一般可
达106h，最长可达109h。
随着工作时间的加长，亮度下降的现象叫老化。
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激 光 驱 动 光 源
11
发光二极管
发光效率 : 发光二极管发射的光通量与输入电能之比，单位
lm/W；或光强度与注入电流之比称为发光效率，单位为cd／ A（坎/安）。GaAs红外发光二极管的发光效率由输出辐射功 率与输入电功率的百分比表示。 2)、 时间响应特性与温度特性 响应时间是指注入电流后发光二极管启亮或去掉电流后发光二 极管熄灭的时间。发光二极管的时间响应快，短于1μs，比人 眼的时间响应要快得多，但用作光信号传递时，响应时间又显
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发光二极管 七、发光二极管的基本特征
发光二极管为半导体光电子器件，其基本特征包括 电学特性，光学特性和光电转换特性。 1.发光强度 I ：指发光二极管在正向工作电流驱动下发
v
出的光强。普通发光二极管的发光强度较小，常用单位为 毫坎德拉。 2.发光光谱特性：半导体中参与电子—空穴复合的能带有 一定宽 度，而不是能级之间的载流子复合发光，这造成
得太长。发光二极管的响应时间取决于注入载流子非发光复合
的寿命和发光能级上跃迁的几率。
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发光二极管
通常发光二极管的外部发光效率 均随温度上升而下降。GaP（绿 色）、GaP（红色）、GaAsP三种 发光二极管的相对光亮度Le,λ,r
与温度t的关系曲线。
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发光二极管
3)、发光亮度与注入电流的关系
第四章
发光、耦合和成像器件
第四章 发光、耦合和成像器件
发光二极管 半导体激光器 光电耦合器件
CCD
发光：通常人们把物体向外发射出可见光的现象称为发光。但
对光电技术领域来说，光辐射还包括红外、紫外等不可见波段
的辐射。 发光常分为由物体温度高于绝对零度而产生物体热辐射和物体 在特定环境下受外界能量激发的辐射。前者被称为热辐射，后 者称为激发辐射，激发辐射的光源常被称为冷光源。 本章主要介绍目前已得到广泛应用的注入式半导体发光器件、 光电耦合器件及成像器件。
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4-1 发光二极管
LED( light emitting diode) ：材料为半导体，结构为PN结组成的，能
发光的二极管。LED利用正向偏置PN结中电子与空穴的复合辐射发 光的，是自发辐射发光。 1907年首次发现半导体二极管在正向偏置的情况下发光。70年代 末，人们开始用发光二极管作为数码显示器和图像显示器。近十 年来，发光二极管的发光效率及发光光谱都有了很大的提高，用 发光二极管作光源有许多优点,得到迅猛发展。 特点：发射波长覆盖可见光——红外——远红外， 结构比较简单。是至今世界上应用最多， 产量最多的光电产品。 产量巨大，价格便宜， 工作稳定，使用简单。
PN结区势垒降低，从扩散区注入的 大量非平衡载流子不断地复合发光， 并主要发生在p区。
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发光二极管 2. 异质结注入发光
为了提高载流子注入效率，可以采用异质结。图（a）表示理想的异质结 能带图。由于p区和n区的禁带宽度不相等，当加上正向电压时n区的势垒 降低，两区的价带几乎相同，空穴就不断向n区扩散。
在光通信中以LED为光源的场合，需
要对LED进行调制，则调制信号通过 电容耦合到基极，输出光功率则被
电信号所调制。
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五、LED的优缺点
1、工作电压低（1.5~2V）,耗电少（10mA下即可在室内得到适当 的亮度）； 2、可通过调节电流/电压来对发光亮度进行调节，并且响应速度 快，并可直流驱动； 3、比普通光源的单色性好； 4、发光亮度和发光效率均较高； 5、容易与集成电路配合使用； 6、体积小，重量轻，抗冲击，耐振动，寿命长。
发光二极管 半导体激光器 光电耦合器件
CCD
4-2 半导体激光器
• • • • 激光器的结构与原理 半导体激光器 激光器的特性参数 激光器在光电检测方面的应用
半导体激光器
一、激光器的原理
1、自发辐射与受激辐射
(1)受激吸收：在正常状态下，电子处于低能
级E1，在入射光作用下，它会吸收光子的能量 跃迁到高能级E2上，这种跃迁称为受激吸收。 电子跃迁后，在低能级留下相同数目的空穴。
半导体照明是 21 世纪最具发展前景的高技术领域之一。半导 体照明光源－－发光二极管 (LED)具有高效、节能、环保、长 寿命、抗震、抗冲击、易维护等显著特点，被认为是最有可 能进入普通照明领域的一种新型固态冷光源。 是人类照明史
上继白炽灯、荧光灯之后的又一次革命。
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第四章 发光、耦合和成像器件
发光管的发射光 谱较宽，通常光谱半宽度为50～150nm。
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发光二极管
3. 温度特性：半导体对温度非常敏感，无论发光波长还是发光 强度都随温度变化而变化,温升引起红移，同时温升是载流子分 布变宽，发光光谱变宽。 4. 发光效率 和出光效率 out 发光效率:半导体的体内复合产生的光子数同注 入的电子—空
7、主要缺点是功率小，只有μw、mw级。发光效率低、有效发光 面很难做大。另外，发出短波光(如蓝紫色)的材料极少，制成 的短波发光二极管的价格昂贵。克服这些缺点将为发光二极管 作用及应用范围剧增。
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六、 LED使用须知
• 熟悉各种LED的特性。根据有关LED的特性选择符合设计要求的 LED； • LED是一种电流控制器件，对电源电压无特殊要求，但必修使流 经LED的正向电流小于最大正向工作电流， 即一定要有限流措 施； • LED的驱动电流可以是交变的也可以是恒定的。脉冲电流驱动可 提高LED的发光效率，但必须考虑LED的响应时间； • 安装时，焊接时间不宜过长，在2600C时一般在3s左右，并且最 好用镊子夹住管脚，防止热量传至管心时发光亮度下降，甚至烧 坏； • 不要在管脚的根部弯曲，以免引起内部断丝或根部断脚而使发光 失效； • 决不允许在超过极限参数的情况下使用，不然，轻则影响管子的 使用寿命，重则损坏管子。
迁到低能级 E1 上与空穴复合，释放的能量产生光辐射，这种跃 迁称为受激辐射。
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半导体激光器
受激辐射和自发辐射区别在于是否有外来光子的参与，且产生的光 的特点很不相同。受激辐射光的频率、相位、偏振态和传播方向与 入射光相同，这种光称为相干光。自发辐射光是由大量不同激发态 的电子自发跃迁产生的，其频率和方向分布在一定范围内，相位和 偏振态是混乱的，这种光称为非相干光。
发光二极管的发光亮度L是单位面积 发光强度的量度。在辐射发光发生在 P区的情况下，发光亮度L与电子扩散
电流idn之间的关系为
L idn
e
R
τ是载流子辐射复合寿命τR和非 辐射复合寿命τnr的函数
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发光二极管 4)、 最大工作电流
工作电流 : 几mA ～几十 mA，若工作电流较小，LED发光效率随电流的 增加而明显增加，但电流增大到一定值时，发光效率不再增加；相反，发 光效率随电流的增大而降低。随着电流密度的增加，PN结温度升高，将导
发光二极管
半导体照明
几千年来，古今中外的人们一直依靠日光、月光和火光进行 照明，直到 1879 年爱迪生发明第一只白炽灯，真正意义上的 现代文明才得以开始。一百多年来，照明灯具飞速发展，白 炽灯、气体放电灯和各种不同类型的灯具把城市和乡村照耀 的五光十色，但在我们应用的各种灯具中有80%~90%的电力转 化为为热能被白白消耗掉。