半导体发光二极管的研究与应用

半导体发光2极管的研究与应用
        

 摘要：本文简要叙述了半导体发光2极管的发展历史及其自身优点，重点介绍了发光2极管的发光原理及其生产工艺，以及发光2极管在1些领域的应用，并讨论了研发照明用LED所需要解决的1些技术关键问题。无论在显示方面还是在电子通讯以及照明领域，LED的应用正在迅速增长，高亮度的2极管可替代白炽灯等照明器具，具有很大开发潜力。
关键词：半导体，发光2极管，发光原理，照明

   The study and application of Light Emitting Diode
Abstract: In this paper, the development history and the characteristic itself about Light Emitting Diode(LED) are related in brief, the light principle and technology of LED ,and the application in some fields are stated emphatically, some key problems of technology which need to be settled in studying and inventing for LED illumination. Not only in aspect of display but also in field of electronic communication and illumination, the application of LED are rising rapidly, and the LED of high brightness will be able to take the place of incandescent lamp , possessing a huge development potential.
Key words: semiconductor， LED， light principle， illumination

引言
    随着社会的发展和人们生活水平的提高，人们对照明的要求不再只是简单地考虑其发出光线的亮度，还要考虑其经济、环保、稳定性、光线色彩以及对人眼的健康，随着对新光源研究不断的发展，发光2极管作为新式光源将成为最佳的选择之1。
    半导体发光2极管是常用电子元件2极管中的1种类型发光2极管义叫光发射2极管(LightEmitting Diode，简称为LED )，是1种可将电能变为光能的1种器件，属于固态光源世界上于1960年前后制成GaP发光2极管，于1970年后开始进入市场，它们由于使用简易，超过白炽灯的可靠性以及体积小无需花费占用线路板空间的驱动器而直接与薄膜电路和CMOS数字逻辑电路相连的特性而获得广泛赞誉，但当时的LED以红色为主，由于光效率较低，光通量很小，因此只能在电器设备和仪器仪表上作为指示灯使用，这类器件替代了小白炽灯泡作为信号显示的符号元，并很快发现作为消费装置的应用，比如手提式计算器和工业业设备。随着管芯材料、结构、封装技术和驱动电路技术的不断进步，LED光色种类的增加，发光效率和光能量的提高，目前LED已在科研和生产领域得到了广泛的应用，产业建设快速发展，市场应用数量增长迅猛，尤其是近年来高光效、高亮度的红色GaAlAs和高亮度的橙色`黄色`绿色InGaAlP LED的研发成功，扩大了其应用范围，LED的应用从室内辅助灯扩展到室外显示甚至照明，如从办公自动化设备，遥控仪器，摄像机中自动聚焦器件，传真机，打印机和复印机等的光源到新闻显示板，车辆尾灯，野外仪器显示，交通岗，银行，机场的显示屏和商店广告牌等都用上了LED,使得LED在照明领域的应用也成为可能，人们普遍认为LED在不久的将来将部分代替传统的白炽灯、荧光灯和高强度气体放电灯，成为1种新型的照明光源，那将是1场照明领域的革命。 （转载自中国科教评价网www.nseac.com ）
   发光2极管得到如此迅速的发展主要是由于它有下列优异性能：寿命长，1般都在几万小时以上。功耗小，能够更有效的节约能源。亮度高，不仅可以用在室内，超高亮度LED 还可以用在室外。体积小，重量轻。可封装成各种类型的显示器。坚固耐用，不怕震动。多色显示，色彩丰富。目前已开发出红橙黄绿蓝多种颜色的LED.工作温度稳定性好。响应速度快，能够显示快速变动的画面。冷光——不是热光源。所以发光效能比1般灯泡来得好。工作电压低，可以用太阳能电池作电源，并易于直接与IC电路接口，控制方便。
下表是各类显示器件的性能比较：