常見的芯片如下:
jL$&]sQ`O) 材料 波長 材料 波長
:n3)vK InGaN 475-485nm InGaN 525nm
&G5=?ub InGaN 465-475nm InGaN 505nm
jB8n\8Bs InGaN 455-465nm InGaN 515nm
>U~B"'!xV InGaAlP 620-640nm GaAlAs/GaAs 660nm
#A8d@]Ps InGaAlP 610-620nm GaAlAs/GaAlAs 660nm
f%LzWXA InGaAlP 600-610nm GaP 700nm
u-W6 hZ$ InGaAlP 592-600nm GaP 570-575nm
>Z#=< InGaAlP 580-593nm GaP 565-570nm
^*7~ Wxk5 InGaAlP 567-577nm GaP 550-565nm
1vcI`8%S+u InGaAlP 550-565nm PY---GaAlAs 585nm
0phO1h]2S) P#o/S4 一、 半導(dǎo)體發(fā)光二極管工作原理、特性及應(yīng)用
)7mX]@ ??(一)LED發(fā)光原理
-.A8kJ ??發(fā)光二極管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物,如GaAs(砷化鎵)、GaP(磷化鎵)、GaAsP(磷砷化鎵)等半導(dǎo)體制成的,其核心是PN結(jié)。因此它具有一般P-N結(jié)的I-N特性,即正向?qū),反向截止、擊穿特性。此外,在一定條件下,它還具有發(fā)光特性。在正向電壓下,電子由N區(qū)注入P區(qū),空穴由P區(qū)注入N區(qū)。進(jìn)入對方區(qū)域的少數(shù)載流子(少子)一部分與多數(shù)載流子(多子)復(fù)合而發(fā)光,如圖1所示。
=*q|568 oE+s8Q c5uT'P" ??假設(shè)發(fā)光是在P區(qū)中發(fā)生的,那么注入的電子與價帶空穴直接復(fù)合而發(fā)光,或者先被發(fā)光中心捕獲后,再與空穴復(fù)合發(fā)光。除了這種發(fā)光復(fù)合外,還有些電子被非發(fā)光中心(這個中心介于導(dǎo)帶、介帶中間附近)捕獲,而后再與空穴復(fù)合,每次釋放的能量不大,不能形成可見光。發(fā)光的復(fù)合量相對于非發(fā)光復(fù)合量的比例越大,光量子效率越高。由于復(fù)合是在少子擴散區(qū)內(nèi)發(fā)光的,所以光僅在*近PN結(jié)面數(shù)μm以內(nèi)產(chǎn)生。
[3a-1, ??理論和實踐證明,光的峰值波長λ與發(fā)光區(qū)域的半導(dǎo)體材料禁帶寬度Eg有關(guān),即
9`J!]WQ1[ ????λ≈1240/Eg(mm)
o.tCw\M$g ??式中Eg的單位為電子伏特(eV)。若能產(chǎn)生可見光(波長在380nm紫光~780nm紅光),半導(dǎo)體材料的Eg應(yīng)在3.26~1.63eV之間。比紅光波長長的光為紅外光,F(xiàn)在已有紅外、紅、黃、綠及藍(lán)光發(fā)光二極管,但其中藍(lán)光二極管成本、價格很高,使用不普遍。
KKm0@Y ??(二)LED的特性
=d/\8\4 ??1.極限參數(shù)的意義
6qA48:/F= ??(1)允許功耗Pm:允許加于LED兩端正向直流電壓與流過它的電流之積的最大值。超過此值,LED發(fā)熱、損壞。
!GkwbHr+p ??(2)最大正向直流電流IFm:允許加的最大的正向直流電流。超過此值可損壞二極管。
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