藍色發光二極體的介紹,高亮度藍色發光二極體的發明意義是什麼

2021-04-21 07:29:56 字數 4701 閱讀 3628

1樓:蛇蠍美人

藍色發光二極體是氮化鎵二極體,發光二極體由含鎵(ga)、專砷(as)、磷(p)、氮(n)等的

屬化合物製成的二極體,當電子與空穴複合時能輻射出可見光,因而可以用來製成發光二極體。在電路及儀器中作為指示燈,或者組成文字或數字顯示。砷化鎵二極體發紅光,磷化鎵二極體發綠光,碳化矽二極體發黃光,氮化鎵二極體發藍光。

高亮度藍色發光二極體的發明意義是什麼?

2樓:匿名使用者

所有顏色的可見光都可以由紅、綠、藍三種顏色的光合成。

紅色和綠色的發光二極體早就發明了,但一直沒人能發明藍色的發光二極體。

發明藍色發光二極體後,所有的可見光就都可以由發光二極體來合成了。

以至於後來發明的白色照明二極體,都是在這個基礎上發明的。

意義太重大了。所以獲得了諾貝爾獎。

3樓:cmyyy營業員

紅色、綠色發光二極體在上世紀中葉已經問世,但要把發光二極體用於照明,必須發明藍色發光二極體,因為有了紅、綠、藍三原色後,才能產生照亮世界的白色光源。藍色發光二極體的製備技術困擾了人類30多年。上世紀80年代,在日本名古屋大學工作的赤崎勇和天野浩選擇氮化鎵材料,向藍色發光二極體這個世界難題發起挑戰。

2023年,兩人首次製成高質量的氮化鎵晶體;2023年首次研發成功藍光led。至此,將led用於照明的最大技術障礙已被掃除,被譽為「人類歷史上***照明」的led燈呼之欲出。

與白熾燈、熒光燈相比,led能耗更低,壽命更長,而且可實現智慧化操控,是節能環保的「綠色照明」。因此進入市場後,呈現爆發式增長。國家半導體照明應用系統工程技術研究中心經理楊潔翔介紹,我國2023年的led產值是700多億元; 而到了2023年,全年產值猛增到5000多億元。

家庭、辦公、道路等各種場所的照明以及絢爛的景觀燈光,這些市場「主力軍」如今都是led。「前幾年談到led,我們需要對公眾進行科普,現在家裡裝修,老百姓都會考慮買這種比傳統節能燈更節能的燈具。」

藍色發光二極體的原理特點

4樓:心繫冬季

它是半導體二極體的一種,可以把電能轉化成光能。發光二極體與普通二極體一樣是由一個pn結組成,也具有單向導電性。當給發光二極體加上正向電壓後,從p區注入到n區的空穴和由n區注入到p區的電子,在pn結附近數微米內分別與n區的電子和p區的空穴複合,產生自發輻射的熒光。

不同的半導體材料中電子和空穴所處的能量狀態不同。當電子和空穴複合時釋放出的能量多少不同,釋放出的能量越多,則發出的光的波長越短。常用的是發紅光、綠光或黃光的二極體。

發光二極體的反向擊穿電壓大於5伏。它的正向伏安特性曲線很陡,使用時必須串聯限流電阻以控制通過二極體的電流。限流電阻r可用下式計算:

r=(e-uf)/if

式中e為電源電壓,uf為led的正向壓降,if為led的正常工作電流。發光二極體的核心部分是由p型半導

體和n型半導體組成的晶片,在p型半導體和n型半導體之間有一個過渡層,稱為pn結。在某些半導體材料的pn結中,注入的少數載流子與多數載流子複合時會把多餘的能量以光的形式釋放出來,從而把電能直接轉換為光能。pn結加反向電壓,少數載流子難以注入,故不發光。

這種利用注入式電致發光原理製作的二極體叫發光二極體,通稱led。 當它處於正向工作狀態時(即兩端加上正向電壓),電流從led陽極流向陰極時,半導體晶體就發出從紫外到紅外不同顏色的光線,光的強弱與電流有關。

以下是傳統發光二極體所使用的無機半導體物料和所它們發光的顏色 led材料 材料化學式顏色 鋁砷化鎵 砷化鎵 砷化鎵磷化物磷化銦鎵 鋁磷化鎵(摻雜氧化鋅) algaas gaasp algainp gap:zno紅色及紅外線 鋁磷化鎵 銦氮化鎵/氮化鎵 磷化鎵 磷化銦鎵鋁 鋁磷化鎵 ingan/gan gap algainp algap綠色 磷化鋁銦 鎵砷化鎵 磷化物 磷化銦鎵鋁 磷化鎵 gaaspalgainp algainp gap高亮度的橘紅色,橙色,黃色,綠色 磷砷化鎵 gaasp 紅色,橘紅色,黃色 磷化鎵 硒化鋅 銦氮化鎵 碳化矽 gap znse ingan sic紅色,黃色,綠色 氮化鎵(gan)  綠色,翠綠色,藍色 銦氮化鎵 ingan近紫外線,藍綠色,藍色 碳化矽(用作襯底) sic藍色 矽(用作襯底) si藍色 藍寶石(用作襯底) al2o3藍色 硒化鋅 znse藍色 鑽石 c 紫外線 氮化鋁,氮化鋁鎵 aln algan波長為遠至近的紫外線 白光led

2023年,當時在日本nichia corporation(日亞化工)工作的中村修二(shuji nakamura)發明了基於寬禁帶半導體材料氮化鎵(gan)和銦氮化稼(ingan)的具有商業應用價值的藍光led,這類led在1990 年代後期得到廣泛應用。理論上藍光led結合原有的紅光led和綠光led可產生白光,但白光led卻很少是這樣造出來的。

現時生產的白光led大部分是通過在藍光led(near-uv,波長450nm至470nm)上覆蓋一層淡黃色熒光粉塗層製成的,這種黃色磷光體通常是通過把摻了鈰的釔鋁石榴石(ce3+:yag)晶體磨成粉末後混和在一種稠密的黏合劑中而製成的。當led晶片發出藍光,部分藍光便會被這種晶體很高效地轉換成一個光譜較寬(光譜中心約為580nm)的主要為黃色的光。

(實際上單晶的摻ce的yag被視為閃爍器多於磷光體。)由於黃光會刺激肉眼中的紅光和綠光受體,再混合led本身的藍光,使它看起來就像白色光,而其的色澤常被稱作「月光的白色」。這種製作白光led的方法是由nichia corporation所開發並從2023年開始用在生產白光led上。

若要調校淡黃色光的顏色,可用其它稀土金屬鋱或釓取代ce3+:yag中摻入的鈰(ce),甚至可以以取代yag中的部份或全部鋁的方式

做到。而基於其光譜的特性,紅色和綠色的物件在這種led照射下看起來會不及闊譜光源照射時那麼鮮明。另外由於生產條件的變異,這種led的成品的色溫並不統一,從暖黃色的到冷的藍色都有,所以在生產過程中會以其出來的特性作出區分。

另一個製作的白光led的方法則有點像日光燈,發出近紫外光的led會被塗上兩種磷光體的混合物,一種是發紅光和藍光的銪,另一種是發綠光的,摻雜了硫化鋅(zns)的銅和鋁。但由於紫外線會使黏合劑中的環氧樹脂裂化變質,所以生產難度較高,而壽命亦較短。與第一種方法比較,它效率較低而產生較多熱(因為stokesshift前者較大),但好處是光譜的特性較佳,產生的光比較好看。

而由於紫外光的led功率較高,所以其效率雖比較第一種方法低,出來的亮度卻相若。

最新一種製造白光led的方法沒再用上磷光體。新的做法是在硒化鋅(znse)基板上生長硒化鋅的磊晶層。通電時其活躍地帶會發出藍光而基板會發黃光,混合起來便是白色光。

極性發光二極體的兩根引線中較長的一根為正極,應接電源正極。有的發光二極體的兩根引線一樣長,但管殼上有一凸起的小舌,靠近小舌的引線是正極。 led的光學引數中重要的幾個方面就是:

光通量、發光效率、發光強度、光強分佈、波長。

發光效率和光通量

發光效率就是光通量與電功率之比,單位一般為lm/w。發光效率代表了光源的節能特性,這是衡量現代光源效能的一個重要指標。

發光強度和光強分佈

led發光強度是表徵它在某個方向上的發光強弱,由於led在不同的空間角度光強相差很多,隨之而來我們研究了led的光強分佈特性。這個引數實際意義很大,直接影響到led顯示裝置的最小觀察角度。比如體育場館的led大型彩色顯示屏,如果選用的led單管分佈範圍很窄,那麼面對顯示屏處於較大角度的觀眾將看到失真的影象。

而且交通標誌燈也要求較大範圍的人能識別。

波長對於led的光譜特性我們主要看它的單色性是否優良,而且要注意到紅、黃、藍、綠、白色led等主要的顏色是否純正。因為在許多場合下,比如交通訊號燈對顏色就要求比較嚴格,不過據觀察我國的一些led訊號燈中綠色發藍,紅色的為深紅,從這個現象來看我們對led的光譜特性進行專門研究是非常必要而且很有意義的。

發光二極體的特點

5樓:哆啦a夢是夢想家

發光二極體簡稱為led,有以下特點:

1、安全電壓

led使用低壓電源,供電電壓在直流3-24v之間,比使用高壓電源更安全的電源,特別適用於公共場所。

2、節能型號

消耗能量較同光效的白熾燈減少80%左右,較節能燈減少40%左右。

3、適用性強

體積很小,可以製備成各種形狀的器件,並且適合於易變的環境。

4、響應時間快

其白熾燈的響應時間為毫秒級,led燈的響應時間為納秒級。

5、顏色多

發光二極體有紅、黃、綠、藍、橙多色發光。紅光管工作電壓較小,顏色不同的紅、橙、黃、綠、藍的發光二極體的工作電壓依次升高。

6、**低

led的**越來越平民化,因led省電的特性,使用的場所會逐漸變多。

擴充套件資料

發光二極體的分類

發光二極體還可分為普通單色發光二極體、高亮度發光二極體、超高亮度發光二極體、變色發光二極體、閃爍發光二極體、電壓控制型發光二極體、紅外發光二極體和負阻發光二極體等。

led的控制模式有恆流和恆壓兩種,有多種調光方式,比如模擬調光和pwm調光,大多數的led都採用的是恆流控制,這樣可以保持led電流的穩定,不易受vf的變化,可以延長led燈具的使用壽命。

6樓:點點星光帶晨風

工作電壓很低(有的僅一點幾伏);工作電流很小(有的僅零點幾毫安即可發光);抗衝擊和抗震效能好,可靠性高,壽命長;通過調製通過的電流強弱可以方便地調製發光的強弱。

由於有這些特點,發光二極體在一些光電控制裝置中用作光源,在許多電子裝置中用作訊號顯示器。把它的管心做成條狀,用7條條狀的發光管組成7段式半導體數碼管,每個數碼管可顯示0~9,10個阿拉伯數字以及a,b,c,d,e,f等部分字母(必須區分大小寫)。

發光二極體替代普通二極體嗎

發光二極體不能替bai代普通二極體du 原因如zhi下 發光二極體dao 的正向壓降大二反向耐版壓低,和普通二極體權差別較大。發光二極體承受反向5v應該不會被擊穿,但是既然作為二極體使用,肯定有需要正向導通的時候,否則又何必用二極體連線呢,直接斷開就行了。不行。發光二極bai 管的正向壓降大du二反...

發光二極體有什麼作用,發光二極體起什麼作用 ?二極體和發光二極體有什麼區別 ?

首先你要搞明白什麼是發光二極體 發光二極體是一種固態的半導體器件,它可以直接把電轉化為光。led的心臟是一個半導體的晶片,晶片的一端附在一個支架上,一端是負極,另一端連線電源的正極,使整個晶片被環氧樹脂封裝起來。半導體晶片由兩部分組成,一部分是p型半導體,在它裡面空穴占主導地位,另一端是n型半導體,...

發光二極體的儲存時間,發光二極體儲存時間過長,是否會損壞

led 必須儲存在溫度低於30 相對溼度低於60 的環境中,否則極有可 能造成燈體吸潮後增加焊接過程中死燈的機率。從廠方出貨後儲存壽命為3 個月 起始計算日期以包裝袋fqc 蓋章日期為基準 如果需要儲存超過3 個月,則需提供一個乾燥密封的儲存環境 30 45 rh 同時需注意的 是 庫存如果超過3 ...